[发明专利]一种组网卫星星载软件的自主升级方法

说明书

本发明公开一种组网卫星星载软件的自主升级方法，其在建链时，和与其建链的节点进行状态信息帧交换，然后对接收到的状态信息帧进行解析，并与自身状态信息进行比较：若接收到硬件版本与卫星自身一致，但软件版本高于自身的状态信息帧，则向该状态信息帧对应的节点发送申请软件升级帧；最后根据返回的重构数据包完成在轨软件升级。

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，特别涉及一种组网卫星星载软件的自主升级方法。

背景技术

为了适应越来越高难度的航天任务，卫星的性能要求越来越高、功能要求越来越丰富多样，导致星载软件的复杂度越来越高。而当前很多航天软件是以型号任务为导向，针对不同的航天任务进行定制化的开发，因此，在轨发现的软件缺陷、功能升级、或者新的软件需求均需要进行重构修正。随着材料、工艺等技术的发展，当前卫星的寿命得到了极大的提升，这为卫星寿命期内的软件功能升级以及任务的扩展性提供了良好的基础。

无论是星载软件缺陷的修复以及卫星功能的升级或者卫星任务的扩展需求都对星载软件的在线升级提出了迫切的需求，特别是大型组网卫星星座比如全球导航星座、SpaceX公司的星链等。传统的软件升级方式为：首先地面测控站提前根据卫星入站信息进行重构软件的准备，这包括按照特定的遥控帧格式进行软件数据拆包、组帧等，根据软件配置项大小将单个或多个软件配置项程序数据打包为上注格式；然后通过上行通道将程序数据上注到卫星存储器，卫星通过遥测下传数据接收状态到地面；地面监测到卫星将程序数据接收完整后，人工向卫星发送控制指令卫星接收到该指令后将接收到的程序数据固化到FLASH/EEPROM中地面完成本轮次软件配置项在轨软件升级或重构后重复以上操作完成其余待重构软件配置项的在轨升级或重构。

采用这种方式进行卫星的在轨软件升级或重构，准备过程耗时耗力而且极易出错导致故障；其次地面测控站的数量有限以及每个测控站的工作范围限制，导致每颗卫星进入可见弧段的时间非常有限，对于一次软件升级或重构需要多个弧段进行工作，使得升级或重构过程断断续续影响卫星服务且易引发异常导致升级或重构失败。

发明内容

针对现有技术中的部分或全部问题，本发明提供一种组网卫星星载软件的自主升级方法，包括：

卫星在建立组网通信链路时，和与其建链的节点进行状态信息帧交换；

对接收到的状态信息帧进行解析，并与自身信息比较：

若接收到的某个状态信息帧中，硬件版本与自身一致，但软件版本高于自身，则向该状态信息帧对应的节点发送申请软件升级帧；以及

根据所述节点返回的软件重构数据包完成在轨软件升级。

进一步地，所述自主升级方法还包括，分批次将升级后的软件数据镜像存储至地面站。

进一步地，组网通信链路采用固定建联方式或时分体制的动态建链方式建立。

进一步地，所述节点包括卫星以及地面站。

进一步地，所述状态信息帧包括卫星号、单机编号、单机硬件版本、软件配置项编号以及软件版本号。

进一步地，在接收到的状态信息帧后，优先对地面站发送的状态信息帧进行解析。

进一步地，所述软件重构数据包包括若干个程序数据块，所述程序数据块采用断点续传方式传输，所述卫星根据接收到的程序数据块逐步完成软件升级。

进一步地，所述申请软件升级帧包括源卫星号、目的卫星号、单机编号、软件配置项编号以及申请状态。

进一步地，所述申请状态包括：

全0值：表示不需要升级；

全1值：表示初次申请升级；以及

其他数值：表示正在升级的程序数据块。