[发明专利]一种星敏感器软件在线故障监测系统及其监测方法

说明书

一种星敏感器软件在线故障监测系统及其监测方法，CPU模块将需要传输的星敏感器软件关键数据利用地址映射的方式写入FPGA模块，FPGA检测到CPU模块发送的握手信号的电平状态发生变化后，将星敏感器软件关键数据发送至地面接收设备，地面接收设备实时解析并显示星敏感器软件运行情况，在线监测软件故障。本发明实现对星敏感器软件运行状态的实时在线监测，可及时定位软件运行过程中出现的故障问题，增加了星敏感器软件故障的可视性，提高了星敏感器软件故障排查效率。

技术领域

本发明涉及一种星敏感器软件在线故障监测系统及其监测方法。

背景技术

卫星姿态测量是卫星姿态控制的基础。星敏感器是一种以恒星作为观测目标的高精度姿态敏感器，是一种完全独立和自主的姿态测量仪器，无需与其它姿态敏感器相结合，可实现卫星三轴姿态的捕获与跟踪、快速定姿与轨道机动。星敏感器以天球中精确定位的恒星系统作为绝对参照系，通过对恒星的观测、识别、计算，得到卫星的姿态。由于测量精度高、实时性强、体积小、功耗低等优点，近年来星敏感器被广泛应用于卫星姿态测量系统。

星敏感器软件是一种嵌入式自主软件，软件规模大，要完成的功能多，算法复杂，它是星敏感器实现姿态测量的核心。星敏感器软件不同于一般的通用软件，它驻留在星敏感器处理器内，在卫星发射后要求在轨不间断运行至少两年以上时间，因此软件系统必须具有长时间运行的高可靠性。

由于星敏感器软件规模增大和复杂性的增加，软件可能存在许多缺陷，这需要通过地面长时间、多工况的试验和测试，不断发现软件中潜在的问题，通过修改软件设计，不断完善软件，根除故障产生的原因，逐步提高星敏感器软件可靠性，以达到规定的设计要求。

但是在实际情况中，很多问题需要在某一特定工况下，较长时间不间断运行软件才能复现，且断电重启后，软件又会恢复正常。因此，需要一种能够高效率、有效的对星敏感器软件问题进行定位，方便对问题原因进行排查，且能够实时监测软件运行状态的方法和手段。

发明内容

本发明提供一种星敏感器软件在线故障监测系统及其监测方法，实现对星敏感器软件运行状态的实时在线监测，可及时定位软件运行过程中出现的故障问题，增加了星敏感器软件故障的可视性，提高了星敏感器软件故障排查效率。

为了达到上述目的，本发明提供一种星敏感器软件在线故障监测系统，包含：CPU模块、FPGA模块和地面接收设备，FPGA模块通过数据总线和地址总线连接CPU模块，并通过接口连接地面接收设备；

所述的CPU模块将需要传输的星敏感器软件关键数据通过数据总线和地址总线，利用地址映射的方式写入FPGA模块，FPGA检测到CPU模块发送的握手信号的电平状态发生变化后，将星敏感器软件关键数据发送至地面接收设备，地面接收设备实时解析并显示星敏感器软件运行情况，在线监测软件故障。

所述的FPGA模块包含：

随机存储器RAM，其通过数据总线和地址总线连接CPU模块，用于存储CPU模块写入的星敏感器软件关键数据；

数据发送模块，其连接随机存储器RAM和CPU模块，当检测到CPU模块发送的握手信号的电平状态发生变化后，将星敏感器软件关键数据发送至接口模块；

接口模块，其连接数据发送模块和地面接收设备，将星敏感器软件关键数据发送至地面接收设备。

所述的接口模块包含多个接口子模块。

本发明还提供一种星敏感器软件在线故障监测方法，包含以下步骤：

步骤S1、CPU模块将需要传输的星敏感器软件关键数据打包，通过数据总线、地址总线和控制信号，利用地址映射的方式将打包后的星敏感器软件关键数据写入FPGA模块中的随机存储器RAM，CPU模块完成星敏感器软件关键数据的写入后，改变与FPGA模块的握手信号的电平状态；