[发明专利]一种航天器在非均匀随机振动条件下的载荷预估方法

说明书

本发明公开了一种航天器在非均匀随机振动条件下的载荷预估方法。该方法包括如下步骤：(1)、识别截止频率内航天器结构的各阶主要参与模态；(2)、按照各阶主要参与模态的模态质量比，对非均匀随机振动在各阶主要参与模态的载荷分量进行加权计算，得到该航天器在非均匀随机振动条件下的加速度载荷值。本发明简便易操作，且准确程度满足工程需要。

技术领域

本发明属于卫星智能技术领域，尤其涉及一种航天器在非均匀随机振动条件下的载荷预估方法。

背景技术

传统卫星通常在硬件设计中，采用单机或板卡的主份切换备份方式实现故障处理，对软件异常通常仅通过切机或复位进行简单处置，但随着卫星智能化程度的不断提高和软件功能的不断增强，原有设计方式不能保证卫星在轨具有较强的故障修复和软件升级能力，星上软件可重构可修改的架构设计成为当前和未来小卫星发展的主流技术路线。相较切机和复位操作，在轨重构过程更复杂且需要十分精确，否则不仅不能进行故障修复，还可能使软件错乱，使卫星发生严酷度更高的故障。因此亟需梳理清楚卫星星上软件实际在轨重构的方法和流程，并在地面进行有效地模拟和测试验证，保证星上软件可重构能力得到实际验证。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种航天器在非均匀随机振动条件下的载荷预估方法，以实现通过地面测控基带设备对卫星进行程序上注，通过遥测数据判断星上软件重构执行情况，以验证卫星星上软件实际在轨重构能力。

本发明的技术解决方案为：一种航天器在非均匀随机振动条件下的载荷预估方法，所述小卫星包括测控一体机、平台综合电子设备和待上注或重构下位机，该方法包括如下步骤：

(1)、生成待上注和重构测试用例将其加载至地面测控基带设备中；所述待上注或重构测试用例包括待上注或重构下位机的程序或者其程序中的配置参数；

(2)、建立地面测控基带设备与被测小卫星测控一体机之间的测控上行通道通信链路，通过测控基带上行通道将待上注或重构测试用例发送至被测小卫星的测控一体机；所述测控一体机将接收的待上注或重构测试用例并转发给平台综合电子设备，平台综合电子设备将对收到的待上注和重构测试用例进行验证和存储；

(3)、将平台综合电子设备接收到的待上注或重构测试用例与地面测控基带设备发送的待上注或重构测试用例进行比对分析，检查两者的一致性，若一致，则执行步骤(4)；否则，排查测控基带上行通道通信链路、测控一体机与平台综合电子设备之间的通信链路的故障，并重新执行步骤(2)和(3)；

(4)、发送上行数据转发命令至小卫星，所述小卫星上的平台综合电子设备收到上行数据转发命令后，将星上接收指令计数值增加，并将待上注或重构测试用例发送至待上注或重构下位机，使上注或重构下位机根据待上注或重构测试用例，修改配置参数或者重构，并更新版本标识；

(5)、待星上接收指令计数增加后，通过待上注或重构下位机的遥测数据，判断待上注或重构测试用例接收的完整性和正确性；若完整并正确，则执行步骤(6)，否则，排查平台综合电子设备与待上注或重构下位机之间的通信链路，重复执行步骤(4)～(5)；

(6)、待下位机修改配置参数或者重构完成后，检验待上注或重构下位机的版本标识正确性，如果正确，则执行步骤(7)，否则，排查下位机的修改配置参数及重构功能故障，重复执行(6)；

(7)、通过对下位机进行功能和性能详细测试，检查下位机新程序功能、性能是否满足要求。

所述测控基带上行通道传输速率大于1Mbps。

所述待上注或重构测试用例遵循星地通信协议和待上注或重构下位机的数据格式约定。

所述步骤(1)通过软件工具，按照程序文件格式约定，生成下位机重构程序或者带有程序中的配置参数的上注数据，再根据星地通信协议，在下位机重构程序或者上注数据的基础上增加附加码字和校验字，生成待上注和重构测试用例。