本發(fā)明屬于衛(wèi)星遙感領(lǐng)域，涉及星載自主FDIR的標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)度方案，具體涉及一種適用于大型合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar，以下簡(jiǎn)寫為SAR)載荷自主故障監(jiān)測(cè)、隔離與重組(Fault detection，isolation，and recovery，以下簡(jiǎn)寫為FDIR)的標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)度方法.

背景技術(shù)：

大型SAR衛(wèi)星在遙感領(lǐng)域獲得的全面的推廣和應(yīng)用，大型SAR具備電子設(shè)備組成復(fù)雜、成像工作模式組合多樣、天線陣面射頻模塊數(shù)量巨大等特點(diǎn)。為了完成地面用戶需求，SAR在軌期間，需要使用聚束模式、條帶模式、掃描模式、波模式、全球觀測(cè)模式等多達(dá)十幾種成像模式，各種成像模式的切換與調(diào)度過程復(fù)雜多樣，切換和調(diào)度過程的異常將直接導(dǎo)致成像任務(wù)的降級(jí)。SAR在軌維持正常運(yùn)行的工作模式包括待機(jī)、發(fā)射功率定標(biāo)、接收增益定標(biāo)、參考信號(hào)定標(biāo)、噪聲定標(biāo)等多種工作模式，每種工作模式涉及到不同設(shè)備的組合使用，中間任一環(huán)節(jié)的異常將導(dǎo)致SAR成像性能的下降。

大型SAR的成像分辨率可達(dá)亞米級(jí)，微波輻射所需的天線陣面長(zhǎng)達(dá)十幾米，特別是相控陣天線陣面，T/R組件、延時(shí)放大組件及波控單元的組合多達(dá)上千個(gè)，這些龐大數(shù)量的設(shè)備單元對(duì)溫度一致性要求很高，陣面范圍內(nèi)溫度不一致將直接影響陣面的微波輻射性能，進(jìn)而影響天線方向圖特性，對(duì)衛(wèi)星成像造成嚴(yán)重影響?？梢?，SAR載荷在軌運(yùn)行需要對(duì)異常現(xiàn)象及時(shí)診斷和立即處理，一種方法可以地面上注遙控指令實(shí)現(xiàn)故障排查與消除，但是目前在軌的遙感衛(wèi)星可視弧段較短，大部分運(yùn)行時(shí)間都在非可視弧段，地面運(yùn)行管理人員無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決載荷異常，影響衛(wèi)星載荷的可靠性運(yùn)行和用戶使用，還會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致SAR載荷故障擴(kuò)散。

因此，在保證衛(wèi)星可靠運(yùn)行的前提下，將現(xiàn)有地面運(yùn)行管理中的FDIR工作部分移植到衛(wèi)星上，讓衛(wèi)星能夠自主的進(jìn)行SAR故障監(jiān)測(cè)與診斷，這不但能夠減少地面運(yùn)管系統(tǒng)的工作量，對(duì)于提高SAR衛(wèi)星故障處理的實(shí)時(shí)性也是非常有幫助的，對(duì)SAR衛(wèi)星載荷自主實(shí)施故障的監(jiān)測(cè)和診斷的調(diào)度策略是十分重要的，標(biāo)準(zhǔn)且高效的調(diào)度方法能夠顯著提升故障監(jiān)測(cè)和診斷處理的執(zhí)行效率。

歐洲空間標(biāo)準(zhǔn)化組織(Europe Cooperation for Space Standardization，以下簡(jiǎn)稱為ECSS)作為空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)研究的主流組織，于2003年正式頒布了ECSS-E-70-41A遙控和遙測(cè)包應(yīng) 用標(biāo)準(zhǔn)(Telemetry and Telecommand Packet Utilization Standard，以下簡(jiǎn)稱PUS或包應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn))，2008年7月ECSS再次對(duì)標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行了結(jié)構(gòu)調(diào)整，將PUS修訂為ECSS-E-ST-70-41。PUS在空間包協(xié)議的基礎(chǔ)上，利用其規(guī)定的包標(biāo)準(zhǔn)格式實(shí)現(xiàn)了靈活通用的星上控制和運(yùn)行管理，滿足了用戶多樣化的需求，標(biāo)準(zhǔn)共涉及16類通用服務(wù)，其中有多類服務(wù)可以支持星上故障監(jiān)測(cè)和診斷的自主調(diào)度。

在CN200910053460、名稱為“衛(wèi)星自主故障診斷方法及其診斷系統(tǒng)”的專利中，將衛(wèi)星故障分為部件級(jí)故障、分系統(tǒng)級(jí)故障和系統(tǒng)級(jí)故障，采用基于模糊集的故障檢測(cè)方法，進(jìn)行啟發(fā)式搜索實(shí)現(xiàn)故障的檢測(cè)，該專利解決了故障診斷的方法。另外，還提出過同時(shí)應(yīng)用多種形式推理進(jìn)行衛(wèi)星故障診斷和預(yù)測(cè)的新方法，此方法已成功應(yīng)用于基于知識(shí)的衛(wèi)星故障診斷與恢復(fù)系統(tǒng)的開發(fā)。然而，以上文章或?qū)＠鶎?duì)衛(wèi)星的故障診斷方法給予了充分的解釋，卻未涉及從標(biāo)準(zhǔn)化操作的角度描述和研究故障診斷的自主調(diào)度策略問題。

另外，現(xiàn)有技術(shù)中還介紹了ECSS PUS的發(fā)展歷程、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和核心內(nèi)容，并依據(jù)我國(guó)遙感衛(wèi)星發(fā)展情況，從標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用層面，提出了基于PUS的遙感衛(wèi)星使用框架和應(yīng)用流程。另外，現(xiàn)有技術(shù)中還借鑒包應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的理念，與我國(guó)實(shí)際的遙控需求相結(jié)合，設(shè)計(jì)的與我國(guó)實(shí)際遙控需求相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一套通用遙控注入數(shù)據(jù)格式，并開發(fā)了相應(yīng)的地面軟件和星載遙控處理軟件。

可見，現(xiàn)有技術(shù)均從包應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的角度闡述了該標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用價(jià)值或應(yīng)用范圍，證明了包應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于在軌衛(wèi)星自主FDIR操作的可行性。因此，雖然關(guān)于衛(wèi)星故障診斷算法的文獻(xiàn)和專利較多并且關(guān)于采用ECSS PUS標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用建議的文獻(xiàn)也已經(jīng)有所發(fā)表，但是采用標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)實(shí)現(xiàn)遙感衛(wèi)星(特別是針對(duì)大型SAR載荷)的自主故障監(jiān)測(cè)/隔離/恢復(fù)的調(diào)度策略卻并未研究.

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題以及克服現(xiàn)有方法的不足，本發(fā)明針對(duì)大型SAR衛(wèi)星載荷，解決包應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于SAR載荷異常管理過程中需要使用的自主調(diào)度問題，提出了一種自主FDIR的標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)度方案。

本發(fā)明提供了一種適用于大型SAR載荷自主FDIR的標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)度方法，包括以下步驟：步驟一，通過功能層來標(biāo)識(shí)支持實(shí)現(xiàn)的功能；步驟二，通過標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)層來標(biāo)識(shí)用以實(shí)現(xiàn)功能層標(biāo)識(shí)的功能所需使用的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)；步驟三，通過執(zhí)行事件層來標(biāo)識(shí)在所用標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)層標(biāo)識(shí)出的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)層時(shí)發(fā)生的特定事件。

在步驟一中，功能層標(biāo)識(shí)的功能至少包括：故障監(jiān)測(cè)自主調(diào)度、故障診斷自主調(diào)度和故 障恢復(fù)自主調(diào)度.

在步驟二中，標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)至少包括：常規(guī)事務(wù)和診斷數(shù)據(jù)報(bào)告服務(wù)、參數(shù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告服務(wù)、航天器監(jiān)視服務(wù)、事件報(bào)告服務(wù)、事件操作服務(wù)、指令調(diào)度服務(wù)及其特定組合服務(wù)。

在步驟三中，特定事件至少包括：SAR電子設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)、SAR天線陣面溫度監(jiān)測(cè)、SAR成像任務(wù)監(jiān)測(cè)、事件報(bào)告查找表、事件操作序列標(biāo)識(shí)查找表和衛(wèi)星程控指令進(jìn)度表.

在步驟一中，當(dāng)功能層標(biāo)識(shí)的功能為故障監(jiān)測(cè)自主調(diào)度時(shí)，在步驟二中執(zhí)行：通過標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)層來標(biāo)識(shí)常規(guī)事務(wù)和診斷數(shù)據(jù)報(bào)告服務(wù)、參數(shù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告服務(wù)和航天器監(jiān)視服務(wù)。在步驟三中執(zhí)行：通過標(biāo)識(shí)出SAR電子設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)常規(guī)事務(wù)和診斷數(shù)據(jù)報(bào)告服務(wù)；通過標(biāo)識(shí)出SAR天線陣面溫度監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告服務(wù)；以及通過標(biāo)識(shí)出SAR成像任務(wù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)航天器監(jiān)視服務(wù)，其中，SAR電子設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)至少包括：SAR監(jiān)控定時(shí)器的工作電壓狀態(tài)、SAR波束控制器的工作電流狀態(tài)、射頻微波放大組件功率輸出的SAR載荷正常在軌運(yùn)行的工作狀態(tài)信息，SAR天線陣面溫度監(jiān)測(cè)執(zhí)行的是對(duì)SAR大型相控陣面天線、大型拋物面天線、和大型薄膜天線的溫度的監(jiān)測(cè)，溫度具有緩變特征并且為慢速變化參數(shù)，參數(shù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告服務(wù)用語完成遙測(cè)參數(shù)集的平均值、最小值、最大值和標(biāo)準(zhǔn)偏差的統(tǒng)計(jì)值的報(bào)告并對(duì)偏差、平均值和期望值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)溫度參數(shù)超過偏差及不在平均值范圍內(nèi)情況的監(jiān)測(cè)異常報(bào)告生成，監(jiān)測(cè)異常報(bào)告的內(nèi)容為異常檢測(cè)情況、一段時(shí)間內(nèi)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果和統(tǒng)計(jì)起始時(shí)間的統(tǒng)計(jì)特征，SAR成像任務(wù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)至少包括：SAR工作模式調(diào)度監(jiān)視、SAR成像模式匹配監(jiān)測(cè)、SAR成像時(shí)長(zhǎng)監(jiān)測(cè)、SAR成像時(shí)刻對(duì)準(zhǔn)監(jiān)視，從而完成對(duì)設(shè)定成像任務(wù)參數(shù)跳變的報(bào)告并且包括至少包括：成像工作時(shí)長(zhǎng)參數(shù)跳變報(bào)告和工作模式參數(shù)跳變報(bào)告。

在步驟一中，當(dāng)功能層標(biāo)識(shí)的功能為故障診斷自主調(diào)度時(shí)，在步驟二中執(zhí)行：通過標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)層來標(biāo)識(shí)事件報(bào)告服務(wù)和事件操作服務(wù)；基于故障監(jiān)測(cè)自主調(diào)度檢測(cè)到的工作狀態(tài)異常，通過軟件構(gòu)件接口直接觸發(fā)事件報(bào)告服務(wù)的軟件構(gòu)件；以及通過事件操作服務(wù)的軟件構(gòu)件檢測(cè)到事件報(bào)告標(biāo)識(shí)符輸入時(shí)，執(zhí)行預(yù)先設(shè)計(jì)與定義的自主執(zhí)行的操作的功能。在步驟三中執(zhí)行：通過標(biāo)識(shí)出事件報(bào)告查找表，實(shí)現(xiàn)事件報(bào)告服務(wù)，其中，事件報(bào)告查找表用于存儲(chǔ)異常事件的屬性信息并且至少包括：作為表明與異常現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的故障事件特征標(biāo)識(shí)的事件報(bào)告標(biāo)識(shí)符、事件發(fā)生的時(shí)間、事件發(fā)生的部位，并且每一異常事件軍對(duì)應(yīng)一個(gè)事件報(bào)告標(biāo)識(shí)符；將故障診斷自主調(diào)度的功能軟件構(gòu)件檢測(cè)到的異常作為事件報(bào)告服務(wù)的軟件構(gòu)件的輸入接口，而將事件報(bào)告查找表作為輸出接口；以及通過標(biāo)識(shí)出與事件報(bào)告查找表相關(guān)聯(lián)的事件操作序列標(biāo)識(shí)查找表，使每一個(gè)事件報(bào)告標(biāo)識(shí)符均與一個(gè)事件操作相互映射，從而執(zhí)行預(yù)定操作。

在步驟一中，當(dāng)功能層標(biāo)識(shí)的功能為故障恢復(fù)自主調(diào)度時(shí)，在步驟二中執(zhí)行：通過標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)層來標(biāo)識(shí)指令調(diào)度服務(wù)，在步驟三中執(zhí)行：通過標(biāo)識(shí)出衛(wèi)星程控指令進(jìn)度表，確保遙控指令按正確時(shí)序執(zhí)行。

在本發(fā)明中，常規(guī)事務(wù)和診斷數(shù)據(jù)報(bào)告服務(wù)、參數(shù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告服務(wù)和航天器監(jiān)視服務(wù)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)相同并且按任務(wù)需求選擇性地使用.

因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)以下的有益效果：

1)針對(duì)目前缺少大型SAR衛(wèi)星載荷在軌故障自主管理的現(xiàn)狀，解決了SAR載荷異常管理過程中需要使用的自主調(diào)度問題，提供了自主FDIR的標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)度方案，特別適用于大型相控陣面溫度故障的自主管理、多級(jí)SAR電子設(shè)備故障的自主管理、復(fù)雜SAR成像任務(wù)異常自主管理；

2)基于ECSS編制的包應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)定義了星上操作之間在應(yīng)用層級(jí)別的接口，通過標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)規(guī)范約束了自主FDIR調(diào)度時(shí)的使用方式，標(biāo)準(zhǔn)通用且可構(gòu)件化，故障事件的監(jiān)測(cè)均調(diào)用相同的軟件構(gòu)件，故障事件的自主處理均使用相同的執(zhí)行時(shí)序，提高了衛(wèi)星在執(zhí)行故障檢測(cè)和診斷時(shí)的調(diào)度效率；以及

3)各種自主調(diào)度使用流程，各服務(wù)之間的功能界定明顯，服務(wù)與服務(wù)之間不存在耦合性，執(zhí)行流程清晰，具備規(guī)范的控制衛(wèi)星自主調(diào)度故障檢測(cè)和診斷的系列化操作的條件，能夠支持衛(wèi)星在軌實(shí)施故障檢測(cè)、故障診斷和故障恢復(fù)時(shí)所自主調(diào)度的系列化操作，步驟明確，可實(shí)施性強(qiáng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的自主FDIR的標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)度方法的實(shí)施框圖；以及

圖2為本發(fā)明的自主FDIR的標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)度方法的使用流程圖。

具體實(shí)施方式

應(yīng)了解，大型SAR衛(wèi)星載荷在軌不可維修，具備電子設(shè)備組成復(fù)雜、成像工作模式組合多樣、天線陣面射頻模塊數(shù)量巨大的特征，實(shí)現(xiàn)SAR載荷(特別是大型SAR相控天線陣面)故障檢測(cè)/隔離/恢復(fù)(FDIR)自主性是十分必要，能顯著提升SAR遙感衛(wèi)星載荷的在軌運(yùn)行可靠性。本發(fā)明以ECSS頒布的包應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，將SAR遙感衛(wèi)星自主故障監(jiān)測(cè)和診斷的調(diào)度方法與標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)相結(jié)合，提出了一種適用于大型SAR衛(wèi)星載荷自主FDIR的標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)度方法，該方法包括3個(gè)層次：功能層、標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)層和執(zhí)行事件層.對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)和調(diào)度使用方式進(jìn)行規(guī)范化約束，不同故障事件的監(jiān)測(cè)均調(diào)用相同的軟件構(gòu)件，不同故障事件的自 主處理均使用相同的執(zhí)行時(shí)序，策略清晰，步驟明確，接口標(biāo)準(zhǔn)，具備較強(qiáng)的星上應(yīng)用的可實(shí)施性特征，與常規(guī)FDIR方法針對(duì)每一個(gè)故障都需要使用專用故障監(jiān)測(cè)和處理模塊相比，能夠顯著提升星載SAR載荷的FDIR自主執(zhí)行效率和智能化管理水平。

具體地，本發(fā)明的大型SAR載荷自主FDIR調(diào)度方法技術(shù)方案完成的主要工作包括：

1)功能層標(biāo)識(shí)本發(fā)明支持實(shí)現(xiàn)的功能故障監(jiān)測(cè)自主調(diào)度、故障診斷自主調(diào)度、故障恢復(fù)自主調(diào)度；

2)標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)層標(biāo)識(shí)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)功能層需要使用的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)為常規(guī)事務(wù)和診斷數(shù)據(jù)報(bào)告服務(wù)、參數(shù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告服務(wù)、航天器監(jiān)視服務(wù)、事件報(bào)告服務(wù)、事件操作服務(wù)、指令調(diào)度服務(wù)的特定組合使用；以及

3)執(zhí)行事件層標(biāo)識(shí)本發(fā)明在使用標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)時(shí)發(fā)生的特定事件，包括SAR電子設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)、SAR天線陣面溫度監(jiān)測(cè)、SAR成像任務(wù)監(jiān)測(cè)、事件報(bào)告查找表、事件操作序列標(biāo)識(shí)查找表、衛(wèi)星程控指令進(jìn)度表。

因此，按功能層、標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)層、執(zhí)行事件層描述，本發(fā)明的技術(shù)思路是：包括故障監(jiān)測(cè)時(shí)自主調(diào)度所選擇的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，為常規(guī)事務(wù)和診斷數(shù)據(jù)報(bào)告服務(wù)(具體執(zhí)行事件為SAR電子設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測(cè))、參數(shù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告服務(wù)(具體執(zhí)行事件為SAR天線陣面溫度監(jiān)測(cè))、航天器監(jiān)視服務(wù)(具體執(zhí)行事件為SAR成像任務(wù)監(jiān)測(cè))；包括故障診斷時(shí)所需的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，為事件報(bào)告服務(wù)(具體執(zhí)行事件為事件報(bào)告查找表)、事件操作服務(wù)(具體執(zhí)行事件為事件操作序列標(biāo)識(shí)查找表)；包括故障恢復(fù)時(shí)所需的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，為指令調(diào)度服務(wù)(具體執(zhí)行事件為衛(wèi)星程控指令進(jìn)度表)；包括故障監(jiān)測(cè)與診斷的自主調(diào)度的執(zhí)行時(shí)序，為首先選擇故障監(jiān)測(cè)調(diào)度所需的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，其次執(zhí)行故障診斷調(diào)度所需的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，最后執(zhí)行故障恢復(fù)所需的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)；包括故障監(jiān)測(cè)自主調(diào)度時(shí)至少需要選擇常規(guī)事務(wù)和診斷數(shù)據(jù)報(bào)告服務(wù)、參數(shù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告服務(wù)、航天器監(jiān)視服務(wù)中的一種服務(wù)，以支持故障監(jiān)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化自主調(diào)度；包括故障監(jiān)測(cè)自主調(diào)度、故障診斷自主調(diào)度及故障恢復(fù)自主調(diào)度的執(zhí)行條件。

故障監(jiān)測(cè)自主調(diào)度功能由常規(guī)事務(wù)和診斷數(shù)據(jù)報(bào)告服務(wù)、參數(shù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告服務(wù)及航天器監(jiān)視服務(wù)實(shí)現(xiàn)。常規(guī)事務(wù)和診斷數(shù)據(jù)報(bào)告服務(wù)對(duì)SAR電子設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括SAR監(jiān)控定時(shí)器的工作電壓狀態(tài)、SAR波束控制器的工作電流狀態(tài)、射頻微波放大組件功率輸出等涉及SAR載荷正常在軌運(yùn)行的工作狀態(tài)信息；參數(shù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告服務(wù)對(duì)SAR大型相控陣面天線(也可以是大型拋物面天線、大型薄膜天線等)溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，大型相控陣面天線需要監(jiān)測(cè)的溫度具備緩變的典型特征，一般均為慢速變化參數(shù)，參數(shù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告服務(wù)完成遙測(cè)參數(shù)集的統(tǒng)計(jì)值(平均值，最小值，最大值，標(biāo)準(zhǔn)偏差等)報(bào)告，能夠?qū)ζ睢⑵骄导捌谕档? 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)溫度參數(shù)超過偏差及不在平均值范圍內(nèi)等情況的監(jiān)測(cè)異常報(bào)告生成，異常報(bào)告的內(nèi)容主要為異常檢測(cè)情況、一段時(shí)間內(nèi)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果及統(tǒng)計(jì)特征(如統(tǒng)計(jì)起始時(shí)間等)；航天器監(jiān)視服務(wù)對(duì)SAR成像任務(wù)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括SAR工作模式調(diào)度監(jiān)視、SAR成像模式匹配監(jiān)測(cè)、SAR成像時(shí)長(zhǎng)監(jiān)測(cè)、SAR成像時(shí)刻對(duì)準(zhǔn)監(jiān)視等，該服務(wù)軟件構(gòu)件完成對(duì)設(shè)定成像任務(wù)參數(shù)跳變的報(bào)告，如成像工作時(shí)長(zhǎng)參數(shù)跳變、工作模式參數(shù)跳變報(bào)告等。

故障診斷自主調(diào)度功能由事件報(bào)告服務(wù)和事件操作服務(wù)完成。該發(fā)明在完成故障監(jiān)測(cè)自主調(diào)度后，基于監(jiān)測(cè)到的工作狀態(tài)異常，通過軟件構(gòu)件接口直接觸發(fā)事件報(bào)告服務(wù)的軟件構(gòu)件，事件報(bào)告服務(wù)構(gòu)件特征在于存儲(chǔ)了事件報(bào)告查找表，該查找表存儲(chǔ)異常事件以下屬性信息：事件報(bào)告標(biāo)識(shí)符(表明與異常現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的故障事件特征標(biāo)識(shí))、事件發(fā)生的時(shí)間、事件發(fā)生的部位等事件屬性信息，每一種異常事件均對(duì)應(yīng)一個(gè)事件報(bào)告標(biāo)識(shí)符.該軟件構(gòu)件的輸入接口即為故障診斷自主調(diào)度功能軟件構(gòu)件監(jiān)測(cè)到的異常，輸出接口為事件報(bào)告查找表.該查找表作為觸發(fā)事件操作服務(wù)軟件構(gòu)件的輸入接口，與事件操作查找表相關(guān)聯(lián)，每一個(gè)事件報(bào)告標(biāo)識(shí)符均與一個(gè)事件操作映射，事件操作服務(wù)軟件構(gòu)件檢測(cè)到事件報(bào)告標(biāo)識(shí)符輸入時(shí)，完成預(yù)先設(shè)計(jì)與定義的自主執(zhí)行的操作的功能。

故障恢復(fù)自主調(diào)度功能由指令調(diào)度服務(wù)完成。該服務(wù)的特征在于維護(hù)一個(gè)航天器指令進(jìn)度表并確保其中遙控指令能夠按照正確時(shí)序執(zhí)行。

在本發(fā)明中，故障監(jiān)測(cè)與診斷的自主調(diào)度的執(zhí)行順序?yàn)楣收媳O(jiān)測(cè)自主調(diào)度、故障診斷自主調(diào)度、故障恢復(fù)自主調(diào)度.與此對(duì)應(yīng)的包應(yīng)用服務(wù)的使用和執(zhí)行時(shí)序依次為常規(guī)事務(wù)和診斷數(shù)據(jù)報(bào)告服務(wù)、參數(shù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告服務(wù)、航天器監(jiān)視服務(wù)(前三種服務(wù)優(yōu)先級(jí)相同，根據(jù)任務(wù)需求選擇使用)、事件報(bào)告服務(wù)、事件操作服務(wù)、指令調(diào)度服務(wù).

接下來，參考附圖1和附圖2以及具體實(shí)施方式來詳細(xì)介紹本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)功能的傳遞關(guān)系為：首先進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)自主調(diào)度1，其次完成故障診斷自主調(diào)度2，最后完成故障恢復(fù)自主調(diào)度3。

完成故障監(jiān)測(cè)自主調(diào)度1需要使用的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)為常規(guī)事務(wù)和診斷數(shù)據(jù)報(bào)告服務(wù)4、參數(shù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告服務(wù)5和航天器監(jiān)視服務(wù)6.

對(duì)SAR電子設(shè)備工作狀態(tài)10的監(jiān)測(cè)使用常規(guī)事務(wù)和診斷數(shù)據(jù)報(bào)告服務(wù)4，如SAR監(jiān)控定時(shí)器的工作電壓狀態(tài)、SAR波束控制器的工作電流狀態(tài)、射頻微波放大組件功率輸出狀態(tài)等。將常規(guī)事務(wù)和診斷數(shù)據(jù)報(bào)告服務(wù)4進(jìn)行軟件構(gòu)件化，輸入接口為遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)采集的SAR電子設(shè)備工作狀態(tài)信息，服務(wù)構(gòu)件完成工作狀態(tài)信息的監(jiān)測(cè)管理.對(duì)SAR大型相控陣面天線(也可以是大型拋物面天線、大型薄膜天線等)溫度11的監(jiān)測(cè)使用參數(shù)統(tǒng)計(jì)報(bào) 告服務(wù)5，大型相控陣面天線需要監(jiān)測(cè)的溫度量遙測(cè)數(shù)量巨大，每個(gè)收發(fā)模塊(以下簡(jiǎn)稱為T/R)組件均要對(duì)溫度情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然而溫度類參數(shù)具備緩變的典型特征，一般均為慢速變化參數(shù)，因而沒有必要對(duì)溫度實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠掌握一段時(shí)間內(nèi)的溫度統(tǒng)計(jì)特性即可滿足控溫需求。將參數(shù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告服務(wù)5進(jìn)行軟件構(gòu)件化，輸入接口為遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)采集的SAR大型相控陣面天線溫度信息，該服務(wù)軟件構(gòu)件完成遙測(cè)參數(shù)集的統(tǒng)計(jì)值(平均值，最小值，最大值，標(biāo)準(zhǔn)偏差等)報(bào)告，能夠?qū)ζ?、平均值及期望值等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)溫度參數(shù)超過偏差及不在平均值范圍內(nèi)等情況的監(jiān)測(cè)異常報(bào)告生成，異常報(bào)告的內(nèi)容主要為異常檢測(cè)設(shè)備信息、一段時(shí)間內(nèi)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果及統(tǒng)計(jì)特征(如統(tǒng)計(jì)起始時(shí)間等)，顯著降低星上信息資源的交互頻率，節(jié)省數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。對(duì)SAR成像任務(wù)狀態(tài)12的監(jiān)測(cè)使用航天器監(jiān)視服務(wù)6，特別適合具備預(yù)先上注和設(shè)置的SAR成像任務(wù)類狀態(tài)的監(jiān)視，包括SAR工作模式調(diào)度監(jiān)視、SAR成像模式匹配監(jiān)測(cè)、SAR成像時(shí)長(zhǎng)監(jiān)測(cè)、SAR成像開機(jī)時(shí)刻對(duì)準(zhǔn)監(jiān)視等，這些SAR成像相關(guān)的任務(wù)的異常將直接影響到地面用戶的使用，對(duì)用戶上注的成像任務(wù)造成嚴(yán)重降級(jí)。將航天器監(jiān)視服6進(jìn)行軟件構(gòu)件化，輸入接口為遙感衛(wèi)星預(yù)先上注和設(shè)置的SAR成像任務(wù)類狀態(tài)信息，該服務(wù)軟件構(gòu)件完成對(duì)設(shè)定狀態(tài)參數(shù)跳變的報(bào)告，如成像工作時(shí)長(zhǎng)參數(shù)跳變、工作模式參數(shù)跳變報(bào)告等，以監(jiān)測(cè)成像任務(wù)狀態(tài)異常。

完成故障診斷自主調(diào)度2需要使用的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)為事件報(bào)告服務(wù)7和事件操作服務(wù)8。

該發(fā)明在完成故障監(jiān)測(cè)自主調(diào)度1后，基于監(jiān)測(cè)到的工作狀態(tài)異常，包括SAR電子設(shè)備工作狀態(tài)異常、SAR天線陣面溫度異常、SAR成像任務(wù)異常，通過軟件構(gòu)件接口直接觸發(fā)事件報(bào)告服務(wù)7的軟件構(gòu)件，事件報(bào)告服務(wù)7構(gòu)件中存儲(chǔ)了事件報(bào)告查找表13，該查找表存儲(chǔ)異常事件以下屬性信息：事件報(bào)告標(biāo)識(shí)符(表明與異常現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的故障事件特征標(biāo)識(shí))、事件發(fā)生的時(shí)間、事件發(fā)生的部位等事件屬性信息，每一種異常事件均對(duì)應(yīng)一個(gè)事件報(bào)告標(biāo)識(shí)符。該軟件構(gòu)件的輸入接口即為故障診斷自主調(diào)度2功能軟件構(gòu)件監(jiān)測(cè)到的異常事件，輸出接口為事件報(bào)告查找表14。該查找表作為觸發(fā)事件操作服務(wù)8軟件構(gòu)件的輸入接口，與事件操作查找表相關(guān)聯(lián)，每一個(gè)事件報(bào)告標(biāo)識(shí)符均與一個(gè)事件操作映射，事件操作服務(wù)8軟件構(gòu)件檢測(cè)到事件報(bào)告標(biāo)識(shí)符輸入時(shí)，完成預(yù)先設(shè)計(jì)與定義的自主執(zhí)行操作的功能。

完成故障診斷自主隔離和恢復(fù)調(diào)度3需要使用的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)為指令調(diào)度服務(wù)9.

由指令調(diào)度服務(wù)9構(gòu)成的軟件構(gòu)件通過預(yù)裝入構(gòu)件并適時(shí)釋放的遙控指令來實(shí)現(xiàn)診斷為故障的隔離和恢復(fù)，完成故障的閉環(huán)處理.為此軟件構(gòu)件維護(hù)一個(gè)航天器指令進(jìn)度表15并確保其中遙控指令的適時(shí)執(zhí)行。該軟件構(gòu)件維護(hù)一個(gè)由遙控指令包和其進(jìn)度信息組成的指令進(jìn)度表。遙控指令的進(jìn)度表中包含與遙控指令相關(guān)的子進(jìn)度表。子進(jìn)度表是遙控指令的組播機(jī) 構(gòu)，它使得指令被共同控制或與同組的其它指令互鎖(以確保指令能夠按照正確時(shí)序執(zhí)行，互鎖要受到屬于同一子進(jìn)度表的多個(gè)指令的限制)。因此，指令調(diào)度服務(wù)9確保了故障診斷自主隔離和恢復(fù)調(diào)度所需指令安全可靠執(zhí)行，這也是實(shí)現(xiàn)自主FDIR最關(guān)鍵的一步。

圖2提供了基于包應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)的星上故障監(jiān)測(cè)與診斷的自主調(diào)度方法使用流程.如圖2所示，星上遙測(cè)1輸入至故障監(jiān)測(cè)自主調(diào)度所需的服務(wù)3，通過選擇所需的服務(wù)2對(duì)遙測(cè)參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理包括常規(guī)事務(wù)和診斷數(shù)據(jù)報(bào)告服務(wù)、參數(shù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告服務(wù)、航天器監(jiān)視服務(wù)所提供的基本功能.若不使用以上三種標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，則禁止啟動(dòng)自主調(diào)度。通過三種服務(wù)地遙測(cè)參數(shù)的調(diào)度處理，如遙測(cè)參數(shù)存在異常，則報(bào)告事件發(fā)生4，若事件不發(fā)生，則繼續(xù)執(zhí)行遙測(cè)參數(shù)的三種標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)的選擇與預(yù)處理。若事件發(fā)生，則自主調(diào)度進(jìn)入故障診斷調(diào)度模塊，首先執(zhí)行事件的報(bào)告服務(wù)5，生成能夠標(biāo)識(shí)事件類型的事件標(biāo)識(shí)符，并通過事件操作服務(wù)6的檢測(cè)后，由事件操作服務(wù)6提供故障恢復(fù)所需要的指令序列。若操作執(zhí)行7這些指令序列則使用指令調(diào)度服務(wù)8，指令調(diào)度服務(wù)8按照預(yù)置的條件，逐步釋放指令，并進(jìn)一步進(jìn)行指令的執(zhí)行9，完成故障隔離和恢復(fù)。若操作不執(zhí)行，則反饋至遙測(cè)參數(shù)的檢測(cè)模塊。

綜上所述，采用本發(fā)明，解決了SAR載荷異常管理過程中需要使用的自主調(diào)度問題，特別適用于大型相控陣面溫度故障的自主管理、多級(jí)SAR電子設(shè)備故障的自主管理、復(fù)雜SAR成像任務(wù)異常自主管理，采用標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)定義了星上操作之間在應(yīng)用層級(jí)別的接口，標(biāo)準(zhǔn)通用且可構(gòu)件化，故障事件的監(jiān)測(cè)均調(diào)用相同的軟件構(gòu)件，故障事件的自主處理均使用相同的執(zhí)行時(shí)序，提高了衛(wèi)星在執(zhí)行故障檢測(cè)和診斷時(shí)的調(diào)度效率。另外，本發(fā)明各服務(wù)之間的功能界定明顯，服務(wù)與服務(wù)之間不存在耦合性，執(zhí)行流程清晰，具備規(guī)范的控制衛(wèi)星自主調(diào)度故障檢測(cè)和診斷的系列化操作的條件，能夠支持衛(wèi)星在軌實(shí)施故障檢測(cè)、故障診斷和故障恢復(fù)時(shí)所自主調(diào)度的系列化操作，步驟明確，可實(shí)施性強(qiáng)。

本發(fā)明以SAR載荷為例，進(jìn)行了具體實(shí)施方式說明，通過適當(dāng)改變，均可以通用于其它類型載荷。本發(fā)明未公開技術(shù)屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識(shí)。