[发明专利]一种星载计算机的在轨故障平滑修复装置和方法

说明书

本发明提供了一种星载计算机的在轨故障平滑修复装置和方法。本发明的星载计算机的在轨故障平滑修复装置包括与计算机的运行相互独立的独立模块，其中独立模块中包括：看门狗电路和独立时间计时模块；其中，看门狗电路接收计算机发出的表示是否存在故障的状态信号，并且基于独立时间计时模块的计时根据状态信号来触发故障处理程序。

技术领域

本发明涉及卫星领域，具体涉及一种星载计算机的在轨故障平滑修复装置和方法。

背景技术

星载计算机作为卫星的中枢和大脑，在卫星整个系统中处于非常关键重要的地位。为了满足卫星可靠性要求，一般星上计算机都是双机冷备份，在轨运行时，某一台单机出现故障的情况下，需要卫星具备故障诊断和处理能力，及时恢复计算机工作状态，在计算机无法恢复工作状态的情况下，及时将计算机切换到备份计算机。

现有星载计算机的故障诊断和处理有两种方式：1、AB机相互诊断和处理；2、独立诊断和处理模块。AB机相互诊断和处理的设计方式容易出现AB机相互诊断都有故障，从而出现计算机来回切换的死循环，虽然后来在设计上进行了改造，但仍然存在来回切换的隐患，这种方式逐渐退出了实际应用。独立诊断和处理模块的设计方式能很好地解决来回切换循环的问题，但是也产生了一些新的问题，比如故障导致程序中断，切机后计算机从头开始运行，导致卫星系统重构和姿态翻滚，中间运算数据丢失殆尽，控制回路重运行后出现姿态超调重收敛过程，业务运行恢复需较长时间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种星载计算机的在轨故障平滑修复方法，其基于第三方的计算机故障诊断处理，解决了卫星业务运行过程中计算机故障恢复和切换中的平滑过渡问题，使卫星在计算机故障情况下的系统构成和姿态不出现大的跳变，保持业务运行不中断。

根据本发明，提供了一种星载计算机的在轨故障平滑修复装置包括与计算机的运行相互独立的独立模块，其中独立模块中包括：看门狗电路和独立时间计时模块；其中，看门狗电路接收计算机发出的表示是否存在故障的状态信号，并且基于独立时间计时模块的计时根据状态信号来触发故障处理程序。

优选地，故障处理程序包括第一故障处理程序和第二故障处理程序；看门狗电路在第一预定时间内未接收到计算机发出的表示无故障的状态信息时触发故障处理程序以复位计算机；看门狗电路复位计算机之后的第二预定时间内未接收到计算机发出的表示无故障的状态信息，则执行第二故障处理程序以切换计算机。

优选地，看门狗电路在执行第二故障处理程序时在切换计算机之前先判断将要切换至的计算机是否存在故障，在将要切换至的计算机不存在故障的情况下才进行切换计算机。

优选地，独立模块还包括存贮单元，用于存贮卫星的运行状态、各部件的状态，其中卫星的运行状态、各部件的状态由当值计算机运行期间定期向存贮单元覆盖性写入存贮单元，以保持存贮单元中数据的实时性；在计算机切换后，新运行的计算机首先读入存贮单元中的数据，作为计算机运行的初始条件和初值。

一种星载计算机的在轨故障平滑修复方法，包括采用与计算机的运行相互独立的独立模块的看门狗电路接收计算机发出的表示是否存在故障的状态信号，并且基于独立模块的独立时间计时模块的计时根据状态信号来触发故障处理程序。

优选地，故障处理程序包括第一故障处理程序和第二故障处理程序；看门狗电路在第一预定时间内未接收到计算机发出的表示无故障的状态信息时触发故障处理程序以复位计算机；看门狗电路复位计算机之后的第二预定时间内未接收到计算机发出的表示无故障的状态信息，则执行第二故障处理程序以切换计算机。

优选地，看门狗电路在执行第二故障处理程序时在切换计算机之前先判断将要切换至的计算机是否存在故障，在将要切换至的计算机不存在故障的情况下才进行切换计算机。

优选地，在触发故障处理程序时提供计算机力矩输出禁止状态以用于禁止各种控制力矩的输出。