深空探测上行指令高可靠接收和处理方法及系统与流程

1.本发明涉及测控数传一体化综合电子的技术领域，具体地，涉及深空探测上行指令高可靠接收和处理方法及系统。


背景技术：

2.目前航天器遥控指令的接收普遍采用遥控终端硬件解析遥控指令，遥控终端有权机输出遥控包给处理器软件处理和转发的模式。
3.在公告号为cn100559411的专利文献中公开了一种、卫星遥控指令操作方法，首先将卫星常规操作的遥控指令封装成相对时间遥控指令组并存储在星上计算机中，或者由地面上注相对时间遥控指令组，通过星上计算机对已存储的相对时间遥控指令组进行更新；在需要执行相对时间遥控指令组时地面发送一条遥控指令启动相对时间遥控指令组；由星上计算机对相对时间遥控指令组进行逻辑管理。
4.在公告号为cn102831761b的专利文献中公开了一种航天器遥控开关指令的传输方法，步骤为：(1)地面测控中心给在轨航天器上传数据时，首先编码生成码集v；(2)码集v中的每个码字均对应一条航天器遥控开关指令，地面测控中心给在轨航天器上传数据时，从码集v中选择待发送的航天器遥控开关指令所对应的码字，并将该码字封装成上行数据帧之后发送给在轨航天器；(3)在轨航天器接收到所述上行数据帧之后进行解包，再对解包之后得到的12bit码字进行译码，从而完成地面测控中心与在轨航天器之间的数据传输。
5.在公告号为cn103399533b的专利文献中公开了一种卫星遥控指令优先级控制系统，包括:遥控psk多通道优先级控制模块、遥控pcm优先级控制模块以及遥控数据处理设备模块。通过采用一种逻辑设计简单可靠的卫星遥控指令优先级控制系统，基于直接指令psk信号优先级控制和遥控pcm数据优先级控制，优先级控制策略通过逻辑电路实施，实现当两路突发数据同时到达时，遥控设备a、b同时输出两路不同的遥控指令的目的。
6.在公告号为cn108428335b的专利文献中公开了一种基于指令计数变化为判据的遥控指令执行情况判断方法，步骤包括：发送指令前，缓存中记录发送指令前最新一帧的指令计数参数值及其时标；发送该指令后，估算启判时刻，所述启判时刻代表开始判断指令执行结果的时刻，并且代表该指令执行后指令计数参数预计变化的时刻；估算发送指令后到启判时刻前接收到指令计数参数的初始时刻；估算缓存中记录的发送指令前最新一帧的指令计数参数值的有效时段；确定启判时刻前指令计数参数值；以及到达启判时刻后采用三取二比对方法进行该指令执行情况的判断。
7.在公告号为cn103368638b的专利文献中公开了一种用于深空探测器的测控通信方法及系统，该方法用于完成地面站与深空探测器之间的信息交互及探测器轨道测定，所述方法包含：采用一个上行载波频率及一个下行载波频率为深空探测器与地面站之间设置四条微波无线电信号通道，包含遥控指令通道、遥测数据通道、科学数据通道和vlbi测轨信标通道；将工程遥测数据、科学探测数据及vlbi测轨信标三种通道信号合并为一个下行链路传输信号，最终采用一台发射机完成所有下行链路信号的发送功能；使用高稳定频率源
的频率基准信号产生测轨信标向地面vlbi测量网发送，由地面vlbi测量网通过doppler频率测速及信号干涉测角方式完成对深空探测器的测轨任务。
8.为了确保深空探测航天器的遥控指令可靠接收，分别在航天器不同位置设置了高增益天线和中增益天线，深空应答机a和深空应答机b分别选择不同的天线，可能会由于天线角度不同和信道传输会导致深空应答机接收的遥控指令存在一些误码；当遥控终端有权机接收的遥控指令被拒收后，原有模式会导致遥控指令需要再次重发，由于深空探测的距离远、延时大，上行码速率低，因此，需要提出一种技术方案以改善上述技术问题。


技术实现要素：

9.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种深空探测上行指令高可靠接收和处理方法及系统。
10.根据本发明提供的一种深空探测上行指令高可靠接收和处理方法，所述方法包括如下步骤：
11.步骤s1：遥控终端模块按照锁定信号的优先级选择遥控信号的输入来源；
12.步骤s2：遥控终端模块完成锁定信号优先级选择后，对上行遥控信息进行bch译码、解扰、crc校验，完成对遥控帧的合法性判断后双机同时转发给时基io模块；
13.步骤s3：时基io模块接收到遥控终端模块的发送的遥控帧后，触发遥控中断a信号和遥控中断b信号，通知处理器模块进行处理；
14.步骤s4：处理器模块的综合电子软件每隔预设时间查询一次遥控中断请求，优先查询遥控中断a信号，将本次接收的遥控帧计数与上次帧计数对比，如果两次帧计数不相同，则处理转发该遥控数据,同时更新本次帧计数和crc校验值；若两个帧计数相同，再判断本次遥控帧crc校验值与上次存储的crc校验值是否相等，如果两个crc校验值不相同，则处理转发该遥控数据，同时更新本次crc校验值；否则不做处理,丢弃该次注数帧；然后再查询遥控终端b是否有中断信号，按照相同的规则进行遥控中断的处理，实现了遥控指令执行的唯一性。
15.优选地，所述步骤s1中遥控终端模块的优先级选择策略，遥控终端模块双机接收遥控指令信号。
16.优选地，所述步骤s2中若信道传输误码，导致深空应答机ab的遥控指令只有一个被遥控终端模块正确接收，地面指令被正确的传输至时基io模块。
17.优选地，所述步骤s3中只要有正确的遥控帧接收，就会触发遥控中断，由处理器模块的综合电子软件进行二次诊断，拒收地面误发遥控指令，正确的遥控指令被接收并执行。
18.优选地，所述遥控终端模块、时基io模块和处理器模块组成最小系统，遥控终端模块内部的ab机按照优先级接收地面上行遥控指令，双机同时将解析正确的指令按照帧格式转发给时基io模块的ab机，时基io模块ab机通过中断通知处理器模块进行处理，软件优先响应遥控中断a信号，响应的同时记录遥控帧的帧计数和该遥控帧的crc，在处理遥控中断b信号时，若上次已经处理过相同的遥控帧计数和遥控帧crc，则清除该遥控中断，实现了遥控指令执行的唯一性。
19.本发明还提供一种深空探测上行指令高可靠接收和处理系统，所述系统包括如下模块：
20.模块m1：遥控终端模块按照锁定信号的优先级选择遥控信号的输入来源；
21.模块m2：遥控终端模块完成锁定信号优先级选择后，对上行遥控信息进行bch译码、解扰、crc校验，完成对遥控帧的合法性判断后双机同时转发给时基io模块；
22.模块m3：时基io模块接收到遥控终端模块的发送的遥控帧后，触发遥控中断a信号和遥控中断b信号，通知处理器模块进行处理；
23.模块m4：处理器模块的综合电子软件每隔预设时间查询一次遥控中断请求，优先查询遥控中断a信号，将本次接收的遥控帧计数与上次帧计数对比，如果两次帧计数不相同，则处理转发该遥控数据,同时更新本次帧计数和crc校验值；若两个帧计数相同，再判断本次遥控帧crc校验值与上次存储的crc校验值是否相等，如果两个crc校验值不相同，则处理转发该遥控数据，同时更新本次crc校验值；否则不做处理,丢弃该次注数帧；然后再查询遥控终端b是否有中断信号，按照相同的规则进行遥控中断的处理，实现了遥控指令执行的唯一性。
24.优选地，所述模块m1中遥控终端模块的优先级选择策略，遥控终端模块双机接收遥控指令信号。
25.优选地，所述模块m2中若信道传输误码，导致深空应答机ab的遥控指令只有一个被遥控终端模块正确接收，地面指令被正确的传输至时基io模块。
26.优选地，所述模块m3中只要有正确的遥控帧接收，就会触发遥控中断，由处理器模块的综合电子软件进行二次诊断，拒收地面误发遥控指令，正确的遥控指令被接收并执行。
27.优选地，所述遥控终端模块、时基io模块和处理器模块组成最小系统，遥控终端模块内部的ab机按照优先级接收地面上行遥控指令，双机同时将解析正确的指令按照帧格式转发给时基io模块的ab机，时基io模块ab机通过中断通知处理器模块进行处理，软件优先响应遥控中断a信号，响应的同时记录遥控帧的帧计数和该遥控帧的crc，在处理遥控中断b信号时，若上次已经处理过相同的遥控帧计数和遥控帧crc，则清除该遥控中断，实现了遥控指令执行的唯一性。
28.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
29.1、本发明通过遥控终端模块按照锁定信号的优先级选择遥控信号的输入来源，解决了遥控数据正确输入的问题；
30.2、本发明通过遥控终端模块双机完成完成遥控帧的合法性判断后，解决了遥控终端双机同时输出正确指令给时基io模块的问题；
31.3、本发明通过时基io模块触发遥控中断a信号和遥控中断b信号，解决了处理器模块同时接收两个遥控中断问题；
32.4、本发明通过处理器模块的综合电子软件处理遥控中断ab的请求，按照一定的逻辑检查遥控帧和遥控帧crc校验值，并更新执行后的遥控帧和遥控帧crc，解决了遥控指令双机接收指令只需要执行一次的问题。
附图说明
33.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
34.图1为本发明的最小系统框图；
35.图2为本发明的处理器软件对遥控数据处理流程图。
具体实施方式
36.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
37.本发明提供一种深空探测上行指令高可靠接收和处理方法及系统，由遥控终端模块、时基io模块和处理器模块组成最小系统，遥控终端模块内部的ab机按照优先级接收地面上行遥控指令，双机同时将解析正确的指令按照帧格式转发给时基io模块的ab机，时基io模块ab机通过中断通知处理器模块进行处理，软件优先响应遥控中断a信号，响应的同时记录遥控帧的帧计数和该遥控帧的crc，在处理遥控中断b信号时，若上次已经处理过相同的遥控帧计数和遥控帧crc，则清除该遥控中断，确保了遥控指令执行的唯一性，实现了上行指令的高可靠接收和处理。
38.本发明提供一种深空探测上行指令高可靠接收和处理方法，包括如下步骤：
39.步骤s1：遥控终端模块按照锁定信号的优先级选择遥控信号的输入来源；遥控终端模块的优先级选择策略，可以确保遥控终端模块双机可以接收遥控指令信号。
40.步骤s2：遥控终端模块完成锁定信号优先级选择后，对上行遥控信息进行bch译码、解扰、crc校验，完成对遥控帧的合法性判断(版本号、航天器识别符、帧长、crc)后双机同时转发给时基io模块；若信道传输误码，可能导致深空应答机ab的遥控指令只有一个被遥控终端模块正确接收，地面指令依旧可以被正确的传输至时基io模块。
41.步骤s3：时基io模块接收到遥控终端模块的发送的遥控帧后，触发遥控中断a信号和遥控中断b信号，通知处理器模块进行处理；只要有正确的遥控帧接收，就会触发遥控中断，由处理器模块的综合电子软件进行二次诊断，拒收地面误发遥控指令，确保正确的遥控指令被接收并执行，提高了上行指令的高可靠接收。
42.步骤s4：处理器模块的综合电子软件每0.5s查询一次遥控中断请求，优先查询遥控中断a信号，将本次接收的遥控帧计数与上次帧计数对比，如果两次帧计数不相同，则处理转发该遥控数据,同时更新本次帧计数和crc校验值；若两个帧计数相同，再判断本次遥控帧crc校验值与上次存储的crc校验值是否相等，如果两个crc校验值不相同，则处理转发该遥控数据，同时更新本次crc校验值；否则不做处理,丢弃该次注数帧；然后再查询遥控终端b是否有中断信号，按照相同的规则进行遥控中断的处理，实现了遥控指令执行的唯一性。
43.本发明还提供一种深空探测上行指令高可靠接收和处理系统，所述系统包括如下模块：
44.模块m1：遥控终端模块按照锁定信号的优先级选择遥控信号的输入来源；遥控终端模块的优先级选择策略，遥控终端模块双机接收遥控指令信号。
45.模块m2：遥控终端模块完成锁定信号优先级选择后，对上行遥控信息进行bch译码、解扰、crc校验，完成对遥控帧的合法性判断后双机同时转发给时基io模块；若信道传输误码，导致深空应答机ab的遥控指令只有一个被遥控终端模块正确接收，地面指令被正确
的传输至时基io模块。
46.模块m3：时基io模块接收到遥控终端模块的发送的遥控帧后，触发遥控中断a信号和遥控中断b信号，通知处理器模块进行处理；只要有正确的遥控帧接收，就会触发遥控中断，由处理器模块的综合电子软件进行二次诊断，拒收地面误发遥控指令，正确的遥控指令被接收并执行。
47.模块m4：处理器模块的综合电子软件每隔预设时间查询一次遥控中断请求，优先查询遥控中断a信号，将本次接收的遥控帧计数与上次帧计数对比，如果两次帧计数不相同，则处理转发该遥控数据,同时更新本次帧计数和crc校验值；若两个帧计数相同，再判断本次遥控帧crc校验值与上次存储的crc校验值是否相等，如果两个crc校验值不相同，则处理转发该遥控数据，同时更新本次crc校验值；否则不做处理,丢弃该次注数帧；然后再查询遥控终端b是否有中断信号，按照相同的规则进行遥控中断的处理，实现了遥控指令执行的唯一性。
48.遥控终端模块、时基io模块和处理器模块组成最小系统，遥控终端模块内部的ab机按照优先级接收地面上行遥控指令，并将解析正确的指令按照帧格式双机同时转发给时基io模块的ab机，时基io模块ab机通过中断通知处理器模块进行处理，软件优先响应遥控中断a信号，响应的同时记录遥控帧的帧计数和该遥控帧的crc，在处理遥控中断b信号时，若上次已经处理过相同的遥控帧计数和遥控帧crc，则清除该遥控中断，实现了遥控指令执行的唯一性。
49.本发明通过遥控终端模块按照锁定信号的优先级选择遥控信号的输入来源，解决了遥控数据正确输入的问题；通过遥控终端模块双机完成完成遥控帧的合法性判断后，解决了遥控终端双机同时输出正确指令给时基io模块的问题；通过时基io模块触发遥控中断a信号和遥控中断b信号，解决了处理器模块同时接收两个遥控中断问题；通过处理器模块的综合电子软件处理遥控中断ab的请求，按照一定的逻辑检查遥控帧和遥控帧crc校验值，并更新执行后的遥控帧和遥控帧crc，解决了遥控指令双机接收指令只需要执行一次的问题。
50.本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
51.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。