[发明专利]一种卫星故障诊断推理机系统及方法

说明书

本发明提供一种卫星故障诊断推理机系统，基于卫星分系统运行，包括多个分系统推理模块及负载控制器，其中，任一分系统推理模块对应一个卫星分系统，用于对卫星分系统的知识规则进行推理运算；负载控制器与分系统推理模块可通信地连接，用于获取卫星分系统推理模块的负载压力，并根据负载压力调整推理机系统的运算范围，控制系统负载。

技术领域

本发明涉及卫星故障诊断技术，特别涉及一种卫星故障诊断推理机系统及方法。

背景技术

随着航天任务的不断增加和商业航天的快速发展，卫星的星座级部署成为常态。在轨运行的卫星数量、地面批量化研制的卫星数量、甚至卫星本身的复杂度都有了大幅提高。因此，面向卫星的故障诊断难度也在不断增加，传统的推理机设计方法不能完全适应当前的任务需求，计算能力面临巨大挑战。

目前，卫星故障诊断推理机设计方法存在以下不足：

一、基于卫星的推理机设计，为每1颗卫星单独运行1套推理程序，虽然实现了不同卫星之间的数据隔离，但是随着卫星诊断遥测数量的大幅增加，1台推理机的运算能力难以实现数千条遥测量的实时并行计算，偶尔会出现卫星故障未识别、遥测异常未报警的现象；

二、随着硬件计算能力的发展，服务器硬件内存、CPU的计算性能都在近几年得到了显著提升，推理机的运算量设计却依然停留在软件优化层面，没有充分利用硬件资源，导致软件计算能力不足、服务器计算能力冗余过大的现象；

三、目前，没有针对推理机运行数量的负载自适应方法。推理机的运行数量越多，意味着计算能力越强，但同时占用的硬件资源也就越多，超过一定限制后，推理机启动时刻的负载压力大、运行阶段崩溃风险高。如何在推理程序的计算能力、硬件资源的供应能力之间取得最优平衡，尚无可应用的方法；以及

四、目前，推理机的管理仅围绕“启动”、“停止”设计，以卫星为单位的推理机运行方法，一旦遇到状态异常或规则修改等原因需要停止推理机的时刻，便会导致整颗卫星所有分系统的监测任务都被停止的问题，在推理机重新启动之前都无法诊断。因此，卫星各分系统之间的监测任务相互影响。

发明内容

针对现有技术中的部分或全部问题，本发明一方面提供一种卫星故障诊断推理机系统，其基于卫星分系统运行，所述推理机系统包括：

多个分系统推理模块，所述任一分系统推理模块对应一个卫星分系统，用于对卫星分系统的知识规则进行推理运算；

负载控制器，与所述分系统推理模块可通信地连接，用于获取分系统推理模块的负载压力，并根据所述负载压力调整推理机系统的运算范围，控制系统负载。

进一步地，所述分系统推理模块采用多线程并行计算，每一条知识规则对应一个线程。

进一步地，所述负载控制器包括：

负载监测模块，包括：

软件资源获取接口，用于根据设定的采样间隔，获取系统软件资源使用情况；以及

硬件资源获取接口，用于根据设定的采样间隔，获取系统硬件资源使用情况；

控制参数配置模块，用于参数设置，其中，所述参数包括采样间隔、资源上限值以及触发值；

负载控制模块，其与所述系统负载监测模块可通信地连接，用于根据所述系统软件及硬件资源使用情况，计算当前分系统推理模块的负载压力，并根据所述负载压力，制定控制指令；以及

负载调整模块，其与所述负载控制模块可通信地连接，用于根据所述控制指令，调整所述推理机系统的运算范围。

进一步地，所述系统软件资源使用情况包括卫星分系统级范围内的接收遥测数据量以及待推理知识规则数量。