專利名稱：星務和姿態(tài)一體化星載計算機時序控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及計算機領域，具體而言，涉及一種星務和姿態(tài)一體化星載計算機時序 控制方法。
背景技術：
隨著星載計算機水平的發(fā)展，小衛(wèi)星中將姿態(tài)控制計算機和星務管理計算機集成 到一起；總線結(jié)構(gòu)的星上網(wǎng)絡，要求星載計算機管理更多的下位機。意味著星載計算機軟件 需完成更多的功能，包括總線數(shù)據(jù)管理、姿態(tài)敏感器數(shù)據(jù)采集、姿態(tài)控制計算機、以及執(zhí)行 機構(gòu)控制輸出等主要功能，除功能要求外，還包括時序要求等。然而，現(xiàn)有技術中缺乏一種星務管理和姿態(tài)控制計算機一體化后的時序控制解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種星載計算機時序控制方法，用以實現(xiàn)星務管理和姿態(tài)控制一體化 星載計算機的綜合時序控制解決方案。。為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種星載計算機時序控制方法，其包括以下步驟 根據(jù)任務的優(yōu)先級建立四個相關基本進程，其依次為綜合管理進程、姿控輸入輸出進程、 總線通信進程和姿態(tài)控制計算進程；每隔△ T秒啟動綜合管理進程，同步并啟動姿控輸入 輸出進程及總線通信進程；通過總線通信進程完成下位機數(shù)據(jù)采集和管理功能，以及通過 姿控輸入輸出進程采集姿態(tài)敏感器數(shù)據(jù)，同步姿態(tài)控制計算進程，并進行姿態(tài)控制輸出；啟 動姿態(tài)控制計算進程，根據(jù)姿態(tài)控制計算輸入?yún)?shù)進行姿態(tài)控制計算，得到姿態(tài)控制輸出 參數(shù)。較佳的，在上述星載計算機時序控制方法中，姿態(tài)輸入輸出進程采用循環(huán)計數(shù)進 行，將計數(shù)值標記為coruacsio，該計數(shù)從0 N循環(huán)，N為自然數(shù)，根據(jù)計數(shù)的不同時執(zhí)行 相應的操作，每個操作執(zhí)行周期為NX ΔΤ。較佳的，在上述星載計算機時序控制方法中，當coruacsio為0時，采集敏感器數(shù) 據(jù)，包括太陽敏感器、星敏感器或光纖陀螺數(shù)據(jù)；當con_acsio為χ時(0 < χ < N)，獲取姿 態(tài)控制計算輸入?yún)?shù)，發(fā)送信號量啟動姿態(tài)控制計算；當coruacsio為y時(χ < y < N)， 根據(jù)姿態(tài)控制計算輸出參數(shù)對執(zhí)行機構(gòu)進行控制。較佳的，在上述星載計算機時序控制方法中，χΧ ΔΤ大于敏感器數(shù)據(jù)采集時間， (x-y)XAT大于姿態(tài)計算時間。在上述實施例中，利用嵌入式操作系統(tǒng)實現(xiàn)了一種星務管理和姿態(tài)控制計算機一 體化后的綜合時序控制解決方案。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的星載計算機時序控制方法示意圖；圖2為本發(fā)明一個實施例的姿態(tài)輸入輸出進程流程示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的星載計算機時序控制方法示意圖，其包括以下步 驟根據(jù)任務的優(yōu)先級建立四個相關基本進程，其依次為綜合管理進程、姿控輸入輸 出進程、總線通信進程和姿態(tài)控制計算進程；每隔Δ T秒啟動綜合管理進程，同步并啟動姿控輸入輸出進程及總線通信進程；通過總線通信進程完成下位機數(shù)據(jù)采集和管理功能，以及通過姿控輸入輸出進程 采集姿態(tài)敏感器數(shù)據(jù)，同步姿態(tài)控制計算進程，并進行姿態(tài)控制輸出；啟動姿態(tài)控制計算進程，根據(jù)姿態(tài)控制計算輸入?yún)?shù)進行姿態(tài)控制計算，得到姿 態(tài)控制輸出參數(shù)。在本實施例中，利用嵌入式操作系統(tǒng)實現(xiàn)了一種星務管理和姿態(tài)控制計算機一體 化后的綜合時序控制解決方案。在本實施例中，可以采用嵌入式操作系統(tǒng)建立以下進程，按照優(yōu)先級由高到低的 順序排列如下進程一，綜合管理進程，用于完成同步其他進程，使用定時器每間隔Δ T秒啟動一 次綜合管理進程，綜合管理進程完成的基本操作(1)通過發(fā)送信號量(或任一嵌入式操作系統(tǒng)給出的同步機制)啟動姿態(tài)輸入輸 出進程；(2)通過發(fā)送信號量(或任一嵌入式操作系統(tǒng)給出的同步機制)啟動總線通信進程。進程二，姿控輸入輸出進程，接收綜合管理進程發(fā)出的信號量(或任一操作系統(tǒng) 給出的同步機制)啟動。圖2為本發(fā)明一個實施例的姿態(tài)輸入輸出進程流程示意圖。姿態(tài)輸入輸出進程完 成的操作(1)使用循環(huán)計數(shù)(標記為coruacsio)進行，該計數(shù)從0 N循環(huán)，計數(shù)不同時執(zhí) 行不同的操作，每個操作執(zhí)行周期為NX ΔΤ。(2)當coruacsio為0時，采集敏感器數(shù)據(jù)，如太陽敏感器、星敏感器或光纖陀螺數(shù) 據(jù)。(3)當coruacsio為χ時(0 < χ < N)，獲取姿態(tài)控制計算輸入?yún)?shù)，發(fā)送信號量啟動姿態(tài)控制計算。(4)當coruacsio為y時(χ < y < N)，根據(jù)姿態(tài)控制計算輸出參數(shù)進行執(zhí)行機構(gòu) 控制。(5)姿態(tài)控制周期可通過N和Δ T調(diào)節(jié)。例如，若進行500ms周期控制需滿足 NX ΔΤ = 500ms，可取 N = 5、ΔΤ = IOOms 進行控制。此外，還可根據(jù)敏感器時間特性以及處理器計算能力調(diào)節(jié)χ、y為最優(yōu)值，調(diào)節(jié)原 則為χΧ Δ T應大于敏感器數(shù)據(jù)采集時間，(x-y) X ΔΤ應大于姿態(tài)計算時間。進程三，總線通信進程，用于完成總線中下位機數(shù)據(jù)的接收和控制；總線通信進程 接收綜合管理進程發(fā)出的信號量(或任一操作系統(tǒng)給出的同步機制)啟動?？偩€通信進程 完成的操作實現(xiàn)系統(tǒng)通信協(xié)議。進程四，姿態(tài)控制計算進程，用于完成姿態(tài)控制計算。姿態(tài)控制計算進程的啟動 接收姿態(tài)控制輸入輸出進程發(fā)出的信號量。姿態(tài)控制計算進程完成的操作根據(jù)姿態(tài)控制計算輸入?yún)?shù)，完成姿態(tài)控制計算， 得到姿態(tài)控制輸出參數(shù)。本領域普通技術人員可以理解附圖只是一個實施例的示意圖，附圖中的模塊或 流程并不一定是實施本發(fā)明所必須的。本領域普通技術人員可以理解實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述分 布于實施例的裝置中，也可以進行相應變化位于不同于本實施例的一個或多個裝置中。上 述實施例的模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過 程序指令相關的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序 在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括R0M、RAM、磁碟或者 光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡 管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然 可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換； 而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種星務和姿態(tài)一體化星載計算機時序控制方法，其特征在于，包括以下步驟 根據(jù)任務的優(yōu)先級建立四個相關基本進程，其依次為綜合管理進程、姿控輸入輸出進程、總線通信進程和姿態(tài)控制計算進程；每隔△ T秒啟動所述綜合管理進程，同步并啟動所述姿控輸入輸出進程及所述總線通 信進程；通過所述總線通信進程完成下位機數(shù)據(jù)采集和管理功能，以及通過所述姿控輸入輸出 進程采集姿態(tài)敏感器數(shù)據(jù)，同步姿態(tài)控制計算進程，并進行姿態(tài)控制輸出；啟動所述姿態(tài)控制計算進程，根據(jù)姿態(tài)控制計算輸入?yún)?shù)進行姿態(tài)控制計算，得到姿 態(tài)控制輸出參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的星載計算機時序控制方法，其特征在于，所述姿態(tài)輸入輸出 進程采用循環(huán)計數(shù)進行，將計數(shù)值標記為coruacsio，該計數(shù)從0 N循環(huán)，N為自然數(shù)，根 據(jù)計數(shù)的不同時執(zhí)行相應的操作，每個操作執(zhí)行周期為NX ΔΤ。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的星載計算機時序控制方法，其特征在于，當coruacsio為0 時，采集敏感器數(shù)據(jù)，包括太陽敏感器、星敏感器或光纖陀螺數(shù)據(jù)；當coruacsio為X時(0 < X < N)，獲取姿態(tài)控制計算輸入?yún)?shù)，發(fā)送信號量啟動姿態(tài)控制計算；當coruacsio為y 時(χ < y < N)，根據(jù)姿態(tài)控制計算輸出參數(shù)對執(zhí)行機構(gòu)進行控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的星載計算機時序控制方法，其特征在于，χΧΔΤ大于敏感器 數(shù)據(jù)采集時間，(x_y) X ΔΤ大于姿態(tài)計算時間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種星載計算機時序控制方法，其包括以下步驟根據(jù)任務的優(yōu)先級建立四個相關基本進程，其依次為綜合管理進程、姿控輸入輸出進程、總線通信進程和姿態(tài)控制計算進程；每隔ΔT秒啟動綜合管理進程，同步并啟動姿控輸入輸出進程及總線通信進程；通過總線通信進程完成下位機數(shù)據(jù)采集和管理功能，以及通過姿控輸入輸出進程采集姿態(tài)敏感器數(shù)據(jù)，同步姿態(tài)控制計算進程，并進行姿態(tài)控制輸出；啟動姿態(tài)控制計算進程，根據(jù)姿態(tài)控制計算輸入?yún)?shù)進行姿態(tài)控制計算，得到姿態(tài)控制輸出參數(shù)。
文檔編號G06F9/48GK102073495SQ20101061715
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者徐國棟, 李冬柏, 耿云海, 陳健 申請人:哈爾濱工業(yè)大學