一种卫星扩频应答机自主抗空间单粒子翻转故障方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种卫星扩频应答机抗空间单粒子翻转故障方法，特别是一种卫星扩 频应答机自主抗空间单粒子翻转故障方法，属于卫星扩频应答机设计领域。
【背景技术】
[0002] 扩频应答机是卫星测控分系统的重要组成部分，在卫星发射、入轨及入轨后运行 的全过程中，扩频应答机均需配合地面测控站完成对卫星的跟踪测轨，并提供遥测、遥控通 道。航天器上行遥控数据的接收和下行遥测数据的发送都要经过扩频应答机来完成。卫星 扩频应答机在轨工作时，基带处理芯片易受到空间单粒子影响，使芯片内部程序或者数据 产生翻转，导致工作异常，如果扩频应答机在轨发生工作异常，那么航天器的上下行测控通 道将断开，从而影响到航天器的正常工作。
[0003]扩频应答机在轨工作过程中，会时实将自身的数字遥测状态通过串行数据量发送 给卫星其它分系统（如数管分系统），在专利CN201310029834中，提出了一种数管分系统通 过扩频应答机遥测状态来判断扩频应答机是否工作异常并对其恢复的方法，解决了部分可 以预计到的空间单粒子翻转故障。但该方法的不足之处在于：（一）扩频应答机无法自主 从空间单粒子故障中恢复；（二）解决故障的基础是扩频应答机的串行数字量，而目前通用 的卫星扩频应答机串行数字量不带检错功能，如果扩频应答机串行数字量接口出现异常， 串行数字量本身就没有正确反映应答机的状态，如果这些错误的状态又恰好不会反映在事 先预计的故障状态，则其无法使应答机从故障中恢复出来。
【发明内容】
[0004]本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种卫星扩频应答机自 主抗空间单粒子翻转故障方法，扩频应答机获取各功能模块的当前状态参数，并根据预先 设定的正常工作状态表，判断当前应答机的状态是否正常，然后利用应答机看门狗复位功 能或者卫星其它分系统（如数管分系统）的复位功能实现应答机自主复位，达到检测故障 并使从故障中恢复的功能。本发明可使扩频应答机在受空间单粒子翻转出现故障时在轨自 主恢复，增强了扩频应答机输出状态的可靠性，使其在轨运行更可靠，提高了航天器遥控遥 测通道的可靠性。
[0005]本发明的技术解决方案是：一种卫星扩频应答机自主抗空间单粒子翻转故障方 法，其特征在于步骤如下：
[0006] (1)对扩频应答机状态进行初始化，将异常标志初始化为0,异常周期计数初始化 为0 ;
[0007] (2)扩频应答机实时检测应答机内部各功能申旲块的当如状态参数，所述功能申旲块 包括接收模块、发射模块和基带数据处理模块；
[0008] (3)扩频应答机根据步骤（2)中获取的当前状态参数生成应答机串行数字量，并 计算该串行数字量的校验码，将校验码补充在串行数字量末尾完成串行数字量和校验码组 帧，生成串行数字帧；
[0009] (4)将步骤（3)中组帧后的串行数字帧发送给卫星的其它分系统，所述分系统包 括数管分系统和综合电子分系统；
[0010] (5)扩频应答机根据预先设定的扩频应答机工作状态参数表，确定应答机当前是 否处于正常工作状态，若处于正常工作状态则进入步骤（6)，否则进入步骤（7);
[0011] (6)将扩频应答机的异常周期计数清0,返回步骤⑵；
[0012] (7)将扩频应答机的异常周期计数加1，进入步骤（8);
[0013] (8)若扩频应答机的异常周期计数大于等于N，则进入步骤（9)，否则返回步骤 (2)；
[0014] (9)将扩频应答机的异常标志置为1，扩频应答机停止给扩频应答机内部看门狗 模块发送工作正常信号；
[0015] (10)扩频应答机内部看门狗模块给应答机发送复位指令，扩频应答机故障解除。
[0016] 所述步骤（2)中的当前状态参数包括AGC、载波锁定、伪码锁定和位同步。
[0017] 所述步骤（3)中的校验码为奇偶校验码或者标准CRC校验码。
[0018] 所述步骤（5)中扩频应答机根据预先设定的扩频应答机工作状态参数表，确定应 答机当前是否处于正常工作状态，具体为：
[0019] 扩频应答机从当前状态参数中选取与扩频应答机工作状态参数表中相同的状态 参数，若所选取各当前状态参数的取值与扩频应答机工作状态参数表中一种正常状态下各 状态参数取值均相同，则应答机当前处于正常工作状态，否则，应答机当前处于异常工作状 〇
[0020] 所述预先设定的扩频应答机工作状态参数表具体如表1所示：
[0021] 表 1
〇
[0023] 所述步骤⑶中的N为大于等于3的整数。
[0024] 本发明与现有技术相比的有益效果是：
[0025] (1)本发明中扩频应答机获取各功能模块的当前状态参数，并根据预先设定的正 常工作状态表，判断当前应答机的状态是否正常，然后利用应答机看门狗进行复位，可以使 应答机具备自主检测空间单粒子引起的故障能力并可以采取措施使其从故障状态恢复出 来。增强了扩频应答机在轨工作时抗空间单粒子能力，提高了单机的可靠性；
[0026] (2)本发明由于是在扩频应答机内部实现故障检测，因而可以获得更多的应答机 内部状态参数，相比专利CN201310029834中的方法，故障判断可以更为全为和准确，可靠 性、自主性更尚；
[0027] (3)本发明提出的给扩频应答机输出的串行数字量增加校验位的方法，在串行接 口功能受空间单粒子影响而出现错误时，卫星其它分系统（如数管分系统）可及时检出错 误，从而可以使扩频应答机的串行遥测状态更加准确得传递，使其卫星系统可更加准确掌 握扩频应答机的实际工作情况从而采取相应措施。
【附图说明】
[0028] 图1为扩频应答机看门狗复位功能不意图；
[0029] 图2为扩频应答机串行数字量校验位示意图；
[0030] 图3为扩频应答机自主抗空间单粒子翻转故障方法流程图。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行进一步的详细描述。
[0032] 扩频应答机在设计时，均会采用看门狗设计，如图1所示，应答机核心处理芯片会 定时给看门狗发送工作正常信号，若应答机停止给看门狗发送工作正常信号，看门狗模块 会给应答机发送复位信号使应答机复位。
[0033] 正常情况下一般的空间单粒子翻转故障很少会影响扩频应答机给看门狗发送工 作正常信号，因此扩频应答机无法自主从故障中恢复。本方案针对该情况，在应答机软件设 计过程中，增加状态参数检测功能，并事先设定应答机正常工作时的参数状态与故障时参 数状态。扩频应答机软件在工作过程中实时检测自身的参数状态运行情况，若应答机参数 状态一直处于正常工作参数状态，则应答机不做任何处理；若发现有参数状态因空间单粒 子影响导致应答机软件内部参数状态发生变化，使应答机参数状态处于故障状态，可