[发明专利]一种用于卫星星座系统中星载软件在轨维护的系统及方法

说明书

本申请公开了一种用于卫星星座系统中星载软件在轨维护的系统及方法，该系统包括：地面终端，用于根据待上注的星载软件模块生成维护指令数据包，将维护指令数据包发送给源卫星，以及接收源卫星发送的校验结果，并根据校验结果重新对维护指令数据包进行校验，在校验正确时向源卫星发送维护启动指令；源卫星，接收维护指令数据包以及对维护指令数据包进行校验，将校验结果发送给地面终端进行重新校验，接收维护启动指令，并根据维护启动指令将维护指令数据包发送给至少一颗目标卫星；至少一颗目标卫星，用于接收维护指令数据包，并根据维护指令数据包对星载软件在轨维护。本申请解决了现有技术中星载软件在轨维护的效率较低的技术问题。

技术领域

本申请涉及星载软件在轨维护技术领域，尤其涉及一种用于卫星星座系统中星载软件在轨维护的系统及方法。

背景技术

随着商业航天的兴起，特别是低轨移动星座网络的实施，成千上万颗卫星将提供在轨服务，而随着信息化技术的发展，卫星的设计和使用也逐渐由“定制化”转向“通用化”，从“硬件为主，软件为辅”的设计理念转变为“硬件标准选用，软件定义功能”，从机械化、自动化特征转变为信息化、智能化特征，软件APP上注维护的理念已经深入到卫星设计的各个环节。因此，卫星的在轨管理成为需要重点考虑的问题。

以往为增强卫星数据处理可靠性，防止在轨出现单粒子翻转等现象，星载软件存储载体多为PROM或者反熔丝FPGA，卫星发射之前需要进行落焊或者固化，在轨服务寿命期间不能更改。随着处理器和存储器技术的发展，SRAM型的FPGA产品、FLASH、EEPROM等产品越来越多地应用于航天器软件和数据的存储，也为星载软件在轨维护和重构提供了硬件基础。

目前，星载软件在轨维护一般是通过地面终端向航天器发送遥控指令，航天器根据遥控指令来实现星载软件在轨维护和重构，其中，遥控指令上携带着在轨维护或重构数据。但是，由于航天器软件根据实现的功能差异，其规模也差别明显，小的软件约为10KB，大的软件约为100MB甚至更大。如果按照当前卫星上行数据传输速率1000bps，按照地面遥控指令发送频率平均为0.25条/秒的速率，则上注一个10KB的软件大约需要80秒，上注一个50MB的软件则需要约111小时。即便对于类似管理计算机这样的应用软件，约为4MB，维护需要的时间也约为9小时左右，在此期间还不能执行其他遥控指令内容，如果执行其他任务，则用时更长。而且这仅是单颗卫星维护一个软件的时间，如果整个星座1000颗卫星，那么在星座运行期间，要上注1个大型的软件，工作量将呈现指数级增加，星载软件在轨维护的耗时较长，进而导致星载软件在轨维护的效率较低。

发明内容

本申请解决的技术问题是：针对现有技术中星载软件在轨维护效率较低的问题，本申请提供了一种用于卫星星座系统中星载软件在轨维护的系统及方法，本申请实施例所提供的方案，通过利用星间链路资源对星座系统中星载软件进行在轨维护，避免由于地面终端的资源限制，使得星载软件在轨维护的耗时较长，进而导致星载软件在轨维护的效率较低的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种卫星星座系统中星载软件在轨维护的系统，应用于所述卫星星座系统中通用性软件在轨维护，该系统包括：地面终端、源卫星以及与所述源卫星处于同一星座域内的至少一颗目标卫星；其中，

所述地面终端，用于根据预设的星地遥控指令格式将待上注的星载软件模块进行封装得到维护指令数据包，将所述维护指令数据包发送给所述源卫星，以及接收所述源卫星发送的校验结果，并根据所述校验结果重新对所述维护指令数据包进行校验，在校验正确时向所述源卫星发送维护启动指令；

所述源卫星，接收所述维护指令数据包以及对所述维护指令数据包进行校验，将校验结果发送给所述地面终端进行重新校验，接收所述维护启动指令，并根据所述维护启动指令将所述维护指令数据包发送给所述至少一颗目标卫星；

所述至少一颗目标卫星，用于接收所述维护指令数据包，并根据所述维护指令数据包对星载软件在轨维护。