[发明专利]一种周期性总线消息均衡分配方法

说明书

本发明涉及一种周期性总线消息均衡分配方法，所述周期性总线消息均衡分配方法包括以下步骤：S1，根据周期性总线消息的传输延时要求设计多个总线消息的传输周期；以及S2，使用排序累加法在多个基本控制周期内分配所述多个总线消息，使得所述多个总线消息在所述多个基本控制周期内至少出现一次，并且使得每个基本控制周期内的总线消息长度总和的离散度最小。本发明优化了总线消息均衡分配的结果，提高了分配效率。

技术领域

本发明涉及航天器总线通信技术领域，尤其涉及一种周期性总线消息均衡分配方法。

背景技术

应了解，总线是航天器型号中应用最为广泛的平台设备接口通信方式，担负着平台基本状态信息以及控制指令的传输和分发，是航天器在轨可靠飞行的基本保证。总线负载表征了总线上信息的处理时序进行合理调配，保证每个基本周期内总线流量分布均匀。总线消息一般分为周期性总线消息和非周期性总线消息，系统设计上一般采取一个总线控制周期内的寂静期(即没有周期性总线消息传输的时期)传输非周期性总线消息，因此只要实现周期性总线消息在每个控制周期内均衡分配，就同时实现了可用于传输非周期性总线消息的寂静期均衡。总线负载均衡在保证航天器总线可靠稳定通信、非周期性消息及时处理发挥着至关重要的作用。

为实现航天器总线负载均衡分配，现有的实现方法有依赖设计师人工穷举计算和计算机软件计算两种方式。人工计算是基于初步设计好的总线协议，对各种消息帧进行摆查比较，通过多轮手动迭代调整，终实现各周期内的总线流量的近似均衡。计算机软件计算是建立目标函数，使用模拟退火算法求解。但是现有的两种技术手段存在以下缺陷：

(1)不管是人工计算和通过计算机软件计算，得出的都不是唯一最优解，最终结果只是实现了总线流量的近似均衡，并且不同人员得出的计算结果、使用算法进行不同次数进行计算得出的结果，都是不一样的。

(2)采用人工算法效率低下，计算反复风险高。人工穷举计算需要对每个消息帧进行手动排布比较，随着总线系统设计复杂程度的增加，人工计算的工作量将大大增加。

(3)采用计算机进行计算，算法较为复杂，算法机理并不容易被掌握，不便于推广使用。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种周期性总线消息均衡分配方法，优化总线消息的均衡分配结果，提高分配效率。

为实现上述发明目的，本发明提供一种周期性总线消息均衡分配方法，所述周期性总线消息均衡分配方法包括以下步骤：S1，根据总线消息的传输延时要求设计多个总线消息的传输周期；以及S2，使用排序累加算法在多个基本控制周期内分配所述多个总线消息，使得所述多个总线消息在所述多个基本控制周期内至少出现一次，并且使得每个基本控制周期内的总线消息长度总和的离散度最小。

优选地，在步骤S1中，设计传输周期的最小值等于所述基本控制周期，所述传输周期的最大值与所述基本控制周期的比值为N＝2ⁿ，n为大于1的整数，每个总线消息的总线周期倍数被定义为该总线消息的传输周期除以传输周期的最小值，从具有最大值的传输周期的总线消息开始依次到具有最小值的传输周期的总线消息，总线周期倍数分别为2ⁿ、2^n-1、…、2、1。

优选地，步骤S2包括：在N个基本控制周期中，使用排序累加算法依次分配总线周期倍数为2ⁿ、2^n-1、…、2的总线消息。