[发明专利]一种星载操作系统内核在轨重构方法及装置

说明书

本发明公开一种星载操作系统内核在轨重构方法，包括以下步骤：星载计算机冷启动过程中进行最小系统软件启动自检，在星务软件系统无法正常工作的情况下，星载计算机最小系统软件进入特权状态；最小系统软件对存储的多个星载操作系统镜像进行自检，建立操作系统镜像分区损坏标识；将星务软件系统无法正常工作检测结果标识和操作系统镜像分区损坏标识通过遥测通道下传给地面测控站；最小系统软件接收卫星地面测控站上传的星务软件系统操作系统内核镜像分区号和镜像代码；最小系统软件对接收到的星务软件系统操作系统内核镜像代码的正确性进行判断以及重构。能够对损坏卫星软件进行修复，对操作系统内核及其应用软件进行重构，以恢复卫星的正常功能。

技术领域

本发明属于星载计算机技术领域，尤其涉及一种星载操作系统内核在轨重构方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

卫星工作的空间环境恶劣，在轨运行期间星载电子系统会因为单粒子效应导致操作系统镜像和应用软件文件发生改变而无法正常工作。因此，卫星关键单机在研制过程中，需要有备份，例如双机冗余。当星载电子系统中操作系统镜像和应用软件文件发生改变导致星载电子系统工作异常时，需要重构星载电子系统，使其恢复正常工作状态。

在传统的星载电子系统设计中，通常采取双机冗余设计，当主份星载计算机(又称有权星载计算机)工作异常时，备份星载计算机(又称无权星载计算机)会夺取控制权，成为有权星载计算机，承担起星务管理任务。在仅一台星载计算机能正常工作的情况下，在极端情况下，如果再次遭遇空间高能粒子轰击，使得有权星载计算机软件系统遭到破坏无法正常工作。

因此，对于基于操作系统研制的星载计算机系统而言，在卫星软件被损坏时，找到一种驻留操作系统内核重构使其恢复正常工作状态的方法，成为了现今亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种星载操作系统内核在轨重构方法、装置、设备和存储介质。该方法能够对损坏卫星软件进行修复，对操作系统内核及其应用软件进行重构，以恢复卫星的正常功能。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：一种星载操作系统内核在轨重构方法，包括：星载计算机冷启动过程中进行最小系统软件启动自检，在星务软件系统无法正常工作的情况下，星载计算机最小系统软件进入特权状态，不进行星务软件系统搬场操作；星载计算机最小系统软件对存储的多个星载操作系统镜像进行自检，建立操作系统镜像分区损坏标识；星载计算机将星务软件系统无法正常工作检测结果标识和操作系统镜像分区损坏标识通过遥测通道下传给地面测控站；星载计算机最小系统软件接收卫星地面测控站上传的星务软件系统操作系统内核镜像分区号和镜像代码；星载计算机最小系统软件对接收到的星务软件系统操作系统内核镜像代码的正确性进行判断，若接收的星务软件系统操作系统内核镜像代码校验正确，星载计算机最小系统软件将星务软件系统操作系统镜像代码存放到星务软件系统操作系统内核镜像分区号对应的存储空间，星载计算机最小系统软件退出特权状态，将星务软件系统操作系统内核镜像代码搬到内存，进行重构。

优选的，所述在轨重构方法还包括：若接收的星务软件系统操作系统内核镜像代码校验不正确，星载计算机中最小系统软件不将星务软件系统操作系统内核镜像代码存放到星务软件系统操作系统内核镜像代码存储器，星载计算机将星务软件系统操作系统内核镜像代码不正确标识通过测控通道下传给地面测控站，星载计算机最小系统软件接收卫星地面测控站上传的星务软件系统操作系统内核镜像分区号和镜像代码。

优选的，当所述星载计算机为无权星载计算机的情况下，无权星载计算机将星务软件系统无法正常工作检测结果标识和操作系统镜像分区损坏标识发送给有权星载计算机，通过所述有权星载计算机、遥测通道下传给地面测控站。

优选的，所述星载计算机冷启动进一步包括：读取当前系统时钟，将当前时间存放到冷启动复位时间区；读取看门狗复位计数器和冷启动复位时间，判断最近3次复位时间是否发生在预设时间内；如果最近3次复位时间发生在预设时间内，最小系统软件判断星务软件系统无法正常工作，建立有权星载计算机星务业务软件系统无法正常工作自检标识。