[发明专利]基于标准化设计的异构航天器信息数据自适应管理方法

权利要求书

1.一种基于标准化设计的异构航天器信息数据自适应管理方法，其特征在于，包括：

多任务标准平台被配置为对有效载荷的机械接口、电子接口和数据接口进行标准化设计，以实现以下效果：

当异构航天器发生在轨软件功能升级或硬件在轨装配和服务需求时，不同功能模块或相同功能模块替换后，多任务标准平台能够快速检测到新替换的模块；

数据格式标准平台被配置为使得异构航天器的卫星平台和有效载荷的信息数据格式采用规范、通用的数据格式，以及使得异构航天器的星载信息传输系统采用通用模型，以实现对异构对象的设计规范化和管理通用化；

异构航天器采用信息数据标准化以用于异构航天器健康度的自适应管理包括：

进行信息数据结构标准化设计，具备标准化接口的载荷采用通用化设计的信息数据接口，每个标准化设计的载荷均通过总线向星载计算机发送表征单机健康状态的信息数据参数表，所述参数表包含2比特的参数数量、参数长度、参数代号、以及4比特的参数值、参数类型、统计方式、判断阈值，所述判断阈值包括上边界和下边界；其中，参数代号采用子地址和顺序号统一编排的方式；参数类型用来区分状态量以及统计量；统计方式供星载计算机选择基本的数学处理方法，包含上下边界判断、均值统计、标准差统计、变化率计算；星载计算机对于需要依据长期数据进行趋势判断的信息数据，以参数代号为检索标志存储在内存中，定时进行变化率的计算；

进行故障事件包标准化设计，星载计算机接收到载荷发送的遥测参数，依据参数类型进行健康判断，再将判断的结果写入通用化的故障事件包中，故障事件包包含2比特的故障包个数、参数代号、1比特的故障类型、4比特的时间码。

2.如权利要求1所述的基于标准化设计的异构航天器信息数据自适应管理方法，其特征在于，所述数据格式标准平台还被配置为：

将异构航天器的信息数据进行标准化归类，将其分为：用于表征硬件基础健康状态的模拟量、用于预测硬件老化趋势的统计量、用于快速诊断的状态量以及用于应用功能生成的海量数据，以实现以下效果：

当异构航天器在轨赋能后，不借助地面干预，自主通过标准化设计的信息数据格式和处理方法完成健康状态的自适应管理。

3.如权利要求2所述的基于标准化设计的异构航天器信息数据自适应管理方法，其特征在于，异构航天器的有效载荷被配置为：

基于机械接口和电子接口标准化设计实现在轨即插即用、以及自动采集模拟量、以及通过标准的阈值范围进行自适应健康状态判别；以及

基于数据接口标准化设计实现星载自主健康管理软件的在轨自适应运行。

4.如权利要求3所述的基于标准化设计的异构航天器信息数据自适应管理方法，其特征在于，异构航天器仅实时下传遥测参数中的故障事件包以及用于载荷应用生成的海量应用数据，以大幅度减少测控资源的浪费。

5.如权利要求3所述的基于标准化设计的异构航天器信息数据自适应管理方法，其特征在于，异构航天器的有效载荷的信息数据分为表征硬件健康状态的模拟量、体现功能完备性的数字量以及用于功能合成的应用数据，以使得异构航天器的卫星平台和有效载荷的信息数据格式能够采用规范、通用的数据格式，以及使得异构航天器的星载信息传输系统采用通用模型。

6.如权利要求5所述的基于标准化设计的异构航天器信息数据自适应管理方法，其特征在于，对异构航天器的有效载荷的硬件接口采用标准化设计，以能够实现以下功能：

在异构航天器功能发生变更或者由于硬件故障需要在轨维修装配时，能够在快速检测到新模块后，登记该新模块的模拟量数据采集，动态配置系统级功能，采用通用的数据结构以及处理方法对采集的模拟量进行健康评估；以及

异构航天器的有效载荷功能发生变换时，采用统一的数据源操作机制，以能够实现以下效果：

不依赖于人工帮助和地面支持，由统一的信息流格式实现对功能流程的标准化健康评估，自动识别出信息数据健康度的判别方法，健康度的判别方法包括趋势分析、边界检测、均值检查，期望值检查和偏差检查，能够依靠航天器软件自适应的标准化设计，实现强适应性的正常运行。