1.本发明涉及航天测控技术领域，尤其涉及一种航天器执行状态的判断方法、系统、存储介质和电子设备。
背景技术：
2.航天器分为近地航天器和深空航天器，均与地面的飞行控制中心进行通信，以深空航天器为例进行说明，深空航天器具有超远器地通信距离的显著特点，因此，会带来空间损耗高、通信时延大等典型问题，测控通信体制与传统航天器发生了较大变化。空间损耗高，导致航天器测控通信信道容量有限，能够传输的数据信息非常稀少，尤其是关键控制环节保证测控通信可靠性的前提下，一般以极低下行速率进行实时通信，地面的飞行控制中心可收到的实时遥测数据帧屈指可数，且存在一个超大时延量的状态延迟，即为稀疏准实时遥测数据，例如火星探测器的单向传输时延可达二十多分钟，下行码速率可低至将近十分钟才传输一帧遥测数据帧。
3.因此，超远距离的深空航天器存在大延时、下行传输码速率极低等显著特点，导致深空航天器的运行状态不能实时更新，飞行控制中心不能实时精准判断航天器上的一些预先设置好的指令是否正确执行，不能及时为深空航天器的飞控决策提供数据支持，而且还会对深空航天器的重大故障应急处置以及航天器平台安全抢救造成时间延误，甚至会造成深空航天器损毁的严重后果。因此急需解决“飞行控制中心的地面飞控人员在什么时刻应该能够看到航天器什么预期状态”问题。
技术实现要素：
4.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种航天器执行状态的判断方法、系统、存储介质和电子设备。
5.本发明的一种航天器执行状态的判断方法的技术方案如下：
6.获取航天器与飞行控制中心之间的时间延迟；
7.根据所述时间延迟和所述航天器中的任一预设指令的执行时刻，确定目标时刻，所述目标时刻在所述任一预设指令的执行时刻之后，且所述目标时刻与所述所述任一预设指令的执行时刻之间的时长与所述时间延迟相等；
8.根据所述飞行控制中心在所述目标时刻接收的航天器的遥测数据，确定所述航天器是否正确执行所述任一预设指令。
9.本发明的一种航天器执行状态的判断方法的有益效果如下：
10.飞行控制中心的地面飞控人员能够实时精准判断航天器上的一些预先设置好的指令是否正确执行，解决了“飞行控制中心的地面飞控人员在什么时刻应该能够看到航天器什么预期状态”问题，为航天器的飞控决策提供数据支持，为重大故障应急处置、以及航天器平台安全抢救争取宝贵时间，避免造成深空航天器损毁的严重后果。
11.在上述方案的基础上，本发明的一种航天器执行状态的判断方法还可以做如下改
进。
12.进一步，所述获取航天器与飞行控制中心之间的时间延迟，包括：
13.获取第一时间延迟，所述第一时间延迟指：预设遥测数据帧内的遥测数据的采集时刻与所述预设遥测数据帧的器上时标之间的时长，所述预设遥测数据帧由所述航天器发出；
14.获取第二时间延迟，所述第二时间延迟指：所述器上时标与将所述预设遥测数据帧发送至数传天线时所对应的发送时刻之间的时长；
15.获取第三时间延迟，所述第三时间延迟指：将所述预设遥测数据帧发送至数传天线时所对应的发送时刻，与地面测控站的接收天线接收所述预设遥测数据帧对应的信号时所对应的接收时刻之间的时长；
16.获取第四时间延迟，所述第四时间延迟指：所述地面测控站的接收天线接收所述预设遥测数据帧对应的信号时所对应的接收时刻，与所述地面测控站对所述预设遥测数据帧对应的信号进行解析得到所述预设遥测数据帧的时刻之间的时长；
17.获取第五时间延迟，所述第五时间延迟指：所述地面测控站对所述预设遥测数据帧对应的信号进行解析得到所述预设遥测数据帧的时刻，与所述地面测控站将所述预设遥测数据帧发送至所述飞行控制中心的发送时刻之间的时长；
18.获取第六时间延迟，所述第六时间延迟指：所述地面测控站将所述预设遥测数据帧发送至所述飞行控制中心的发送时刻，与所述飞行控制中心获取到所述预设遥测数据帧内的遥测数据时所对应的获取时刻之间的时长；
19.将所述第一时间延迟、所述第二时间延迟、所述第三时间延迟、所述第四时间延迟、所述第五时间延迟、所述第六时间延迟之和，确定为所述时间延迟。
20.进一步，还包括：
21.获取并根据所述第一时间延迟对应的第一容差、所述第二时间延迟对应的第二容差、所述第三时间延迟对应的第三容差、所述第四时间延迟对应的第四容差、所述第五时间延迟对应的第五容差和所述第六时间延迟对应的第六容差，确定所述时间延迟的容差；
22.根据所述时间延迟的容差对所述时间延迟进行修正。
23.采用上述进一步方案的有益效果是：进一步提高时间延迟的精度。
24.进一步，所述航天器为深空航天器。
25.本发明的一种航天器执行状态的判断系统的技术方案如下：
26.包括获取模块、第一确定模块和第二确定模块；
27.所述获取模块用于获取航天器与飞行控制中心之间的时间延迟；
28.所述第一确定模块用于：根据所述时间延迟和所述航天器中的任一预设指令的执行时刻，确定目标时刻，所述目标时刻在所述任一预设指令的执行时刻之后，且所述目标时刻与所述所述任一预设指令的执行时刻之间的时长与所述时间延迟相等；
29.所述第二确定模块用于：根据所述飞行控制中心在所述目标时刻接收的航天器的遥测数据，确定所述航天器是否正确执行所述任一预设指令。
30.本发明的一种航天器执行状态的判断系统的有益效果如下：
31.飞行控制中心的地面飞控人员能够实时精准判断航天器上的一些预先设置好的指令是否正确执行，解决了“飞行控制中心的地面飞控人员在什么时刻应该能够看到航天
器什么预期状态”问题，为航天器的飞控决策提供数据支持，为重大故障应急处置、以及航天器平台安全抢救争取宝贵时间，避免造成深空航天器损毁的严重后果。
32.在上述方案的基础上，本发明的一种航天器执行状态的判断系统还可以做如下改进。
33.进一步，所述获取模块具体用于：
34.获取第一时间延迟，所述第一时间延迟指：预设遥测数据帧内的遥测数据的采集时刻与所述预设遥测数据帧的器上时标之间的时长，所述预设遥测数据帧由所述航天器发出；
35.获取第二时间延迟，所述第二时间延迟指：所述器上时标与将所述预设遥测数据帧发送至数传天线时所对应的发送时刻之间的时长；
36.获取第三时间延迟，所述第三时间延迟指：将所述预设遥测数据帧发送至数传天线时所对应的发送时刻，与地面测控站的接收天线接收所述预设遥测数据帧对应的信号时所对应的接收时刻之间的时长；
37.获取第四时间延迟，所述第四时间延迟指：所述地面测控站的接收天线接收所述预设遥测数据帧对应的信号时所对应的接收时刻，与所述地面测控站对所述预设遥测数据帧对应的信号进行解析得到所述预设遥测数据帧的时刻之间的时长；
38.获取第五时间延迟，所述第五时间延迟指：所述地面测控站对所述预设遥测数据帧对应的信号进行解析得到所述预设遥测数据帧的时刻，与所述地面测控站将所述预设遥测数据帧发送至所述飞行控制中心的发送时刻之间的时长；
39.获取第六时间延迟，所述第六时间延迟指：所述地面测控站将所述预设遥测数据帧发送至所述飞行控制中心的发送时刻，与所述飞行控制中心获取到所述预设遥测数据帧内的遥测数据时所对应的获取时刻之间的时长；
40.将所述第一时间延迟、所述第二时间延迟、所述第三时间延迟、所述第四时间延迟、所述第五时间延迟、所述第六时间延迟之和，确定为所述时间延迟。
41.进一步，还包括修正模块，所述修正模块用于：
42.获取并根据所述第一时间延迟对应的第一容差、所述第二时间延迟对应的第二容差、所述第三时间延迟对应的第三容差、所述第四时间延迟对应的第四容差、所述第五时间延迟对应的第五容差和所述第六时间延迟对应的第六容差，确定所述时间延迟的容差；
43.根据所述时间延迟的容差对所述时间延迟进行修正。
44.采用上述进一步方案的有益效果是：进一步提高时间延迟的精度。
45.进一步，所述航天器为深空航天器。
46.本发明的一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行上述任一项所述的一种航天器执行状态的判断方法。
47.本发明的一种电子设备，包括处理器和上述的存储介质，所述处理器执行所述存储介质中的指令。
附图说明
48.图1为本发明实施例的一种航天器执行状态的判断方法的流程示意图；
49.图2为第一时间延迟与第二第一时间延迟的示意图；
50.图3为本发明实施例的一种航天器执行状态的判断系统的结构示意图。
具体实施方式
51.如图1所示，本发明实施例的一种航天器执行状态的判断方法，包括如下步骤：
52.s1、获取航天器与飞行控制中心之间的时间延迟；
53.s2、根据时间延迟和航天器中的任一预设指令的执行时刻，确定目标时刻，目标时刻在任一预设指令的执行时刻之后，且目标时刻与任一预设指令的执行时刻之间的时长与时间延迟相等；
54.s3、根据飞行控制中心在目标时刻接收的航天器的遥测数据，确定航天器是否正确执行任一预设指令。具体地：
55.例如，任一预设指令为“在11：30时，关闭航天器的uhf通信机a发射机”，该预设指令对应的预期遥测数据为：uhf通信机a发射机的开/关状态从“1(1表示开状态)”变为“0(0表示关状态)”，时间延迟为20分钟，由于的执行时刻为11：30，则目标时刻为11：50，根据飞行控制中心在11：50接收的航天器的遥测数据，确定航天器是否正确执行该第一预设指令，具体地：
56.当飞行控制中心在11：50接收的航天器的遥测数据与预期遥测数据一致时，则确定航天器已经正确执行该预设指令，如不一致时，则确定航天器未能正确执行该预设指令，正确执行预设指令包括：准时执行控制动作，并且执行效果达到预期状态，具体地：
57.1)当飞行控制中心在11：50接收的航天器的遥测数据为：uhf通信机a发射机的开/关状态从“1(1表示开状态)”变为“0(0表示关状态)”，则确定航天器已经正确执行该预设指令；
58.2)当飞行控制中心在11：50接收的航天器的遥测数据为：uhf通信机a发射机的开/关状态从“1(1表示开状态)”未变为“0(0表示关状态)”，则确定航天器没有正确执行该预设指令。
59.飞行控制中心的地面飞控人员能够实时精准判断航天器上的一些预先设置好的指令是否正确执行，解决了“飞行控制中心的地面飞控人员在什么时刻应该能够看到航天器什么预期状态”问题，为航天器的飞控决策提供数据支持，为重大故障应急处置、以及航天器平台安全抢救争取宝贵时间，避免造成深空航天器损毁的严重后果。
60.可选地，在上述技术方案中，s1包括：
61.s10、获取第一时间延迟，第一时间延迟指：预设遥测数据帧内的遥测数据的采集时刻与预设遥测数据帧的器上时标之间的时长，预设遥测数据帧由航天器发出；
62.航天器采集到遥测数据后，会相应生成遥测数据帧，以便于发送，在相应生成遥测数据帧中包括器上时标，即生成遥测数据帧的时刻，因此，预设遥测数据帧中包括器上时标，也可结合分析航天器遥测组帧机理，根据不同遥测码速率，获取第一时间延迟，具体地：
63.如图2所示，航天器都会有一套时间维护机制，例如某深空航天器数管软件在组帧时刻采集遥测数据，并生成包括该遥测数据的遥测数据帧，将遥测数据帧的组帧时刻标记为te，为了确保每个遥测数据帧的器上时标的间隔稳定可测，在任一遥测数据帧即将下行时，将该遥测数据帧的组帧时间te进行更新，由此得到预设遥测数据帧的器上时标tn，导致预设遥测数据帧的器上时标tn与该预设遥测数据帧的组帧时刻te之间存在一定偏差tne，
尤其是在极低的下行码速率时，该时延偏差可达分钟量级以上。因此，需要分析深空航天器遥测组帧时间维护机制，确定不同遥测码速率下的遥测数据帧内的器上时标相对该遥测数据帧的组帧时刻的时延偏差，也就是说，将预设遥测数据帧内的遥测数据的采集时刻与预设遥测数据帧的器上时标之间的时长确定为第一时间延迟，其中，预设遥测数据帧内的遥测数据的采集时刻就是预设遥测数据帧内的组帧时刻；
64.s11、获取第二时间延迟，第二时间延迟指：器上时标与将预设遥测数据帧发送至数传天线时所对应的发送时刻之间的时长，具体地：
65.航天器都会有一套数据复接缓存机制，第二时间延迟通常为遥测数据帧周期的整数倍，遥测数据帧周期表示：发送遥测数据帧的间隔时间，例如每128s发送一帧遥测数据帧，则遥测数据帧周期为128s；例如某深空航天器数管软件在遥测数据帧组帧完毕并更新了器上时标tn后，会把该遥测数据帧送入复接缓存区等待下行时刻，下行时刻指将该遥测数据帧发送至数传天线时所对应的发送时刻，由此得到预设遥测数据帧对应的发送时刻tx，出测控数传天线开始传输。因此，需要分析深空航天器数据复接缓存机制，确定不同遥测码速率下的遥测数据帧组帧完毕至出测控数传天线的缓存时间txn。航天器遥测数据从采集至出其测控数传天线的时延关系，因此，将“器上时标与将预设遥测数据帧发送至数传天线时所对应的发送时刻之间的时长”确定为第二时间延迟。
66.s12、获取第三时间延迟，第三时间延迟指：将预设遥测数据帧发送至数传天线时所对应的发送时刻，与地面测控站的接收天线接收预设遥测数据帧对应的信号时所对应的接收时刻之间的时长，具体地：
67.例如，深空航天器飞行距离远，导致上下行信号传输时延大、时延变化范围大，例如火星探测任务，传输时延最大值从探月任务的秒量级直接提高至约二十分钟，增加了一千倍以上，因此下行信号传输时延成为了深空航天器实时状态判断过程中不能忽视的关键因素之一。根据深空航天器运行轨道以及地球运行轨道，计算航天器与地球之间的实时距离，再扣除光传播速度，进而得到深空航天器下行信号传输时延tsun，也就说，将“预设遥测数据帧发送至数传天线时所对应的发送时刻，与地面测控站的接收天线接收预设遥测数据帧对应的信号时所对应的接收时刻之间的时长”确定为第三时间延迟。
68.s13、获取第四时间延迟，第四时间延迟指：地面测控站的接收天线接收预设遥测数据帧对应的信号时所对应的接收时刻，与地面测控站对预设遥测数据帧对应的信号进行解析得到预设遥测数据帧的时刻之间的时长；
69.s14、获取第五时间延迟，第五时间延迟指：地面测控站对预设遥测数据帧对应的信号进行解析得到预设遥测数据帧的时刻，与地面测控站将预设遥测数据帧发送至飞行控制中心的发送时刻之间的时长；
70.s15、获取第六时间延迟，第六时间延迟指：地面测控站将预设遥测数据帧发送至飞行控制中心的发送时刻，与飞行控制中心获取到预设遥测数据帧内的遥测数据时所对应的获取时刻之间的时长；
71.例如，深空航天器遥测数据帧传输至地球后，首先被测控站接收并解调，然后通过有线或无线通信网络传输至飞行控制中心，最后飞控中心对遥测数据数据进行解析处理，提供地面飞控人员判断决策使用。其中，由于深空航天器下行码速率低，测控站地面设备的接收解调时延一般较大，需要分析测控站地面设备性能，确定地面设备对于不同下行码速
率遥测数据帧的解调时延tc。地面测站至飞行控制中心通信时延tt，以及飞行控制中心解析处理时间tz一般都较小，且不易直接进行定量分析，可以通过对接测试直接确定。
72.s16、将第一时间延迟、第二时间延迟、第三时间延迟、第四时间延迟、第五时间延迟、第六时间延迟之和，确定为时间延迟，具体地：
73.将第一时间延迟标记为t1，将第二时间延迟标记为t2，将第三时间延迟标记为t3，将第四时间延迟标记为t4，将第五时间延迟标记为t5，将第六时间延迟标记为t6，将时间延迟标记为t，则t＝t1+t2+t3+t4+t5+t6。
74.可选地，在上述技术方案中，还包括：
75.s4、获取并根据第一时间延迟对应的第一容差、第二时间延迟对应的第二容差、第三时间延迟对应的第三容差、第四时间延迟对应的第四容差、第五时间延迟对应的第五容差和第六时间延迟对应的第六容差，确定时间延迟的容差，具体地：
76.1)获取第一时间延迟对应的第一容差的过程包括：
77.根据航天器数管系统内在设计机理，以及码速率切换时机在数据帧周期位置等因素，尤其是在低下行码速率工况下，该时延偏差变化区间较大，应该针对实际任务状态，分析确定该误差项范围，即确定第一容差；
78.2)获取第二时间延迟对应的第二容差的过程包括：第二时间延迟通常为遥测数据帧周期的整数倍，一般在航天器设计研制完毕后不再变化，也就是说，第二容差可默认为0；
79.3)获取第三时间延迟对应的第三容差的过程包括：计算第三时间延迟时，是在认为光速为固定值的前提下，主要考虑器地距离因素，其主要受限于深空航天器定轨精度，因此需要根据定轨精度来分析确定下行信号传输时延的计算误差范围即第三容差；
80.4)获取第四时间延迟对应的第四容差的过程包括：一般与地面测控站的地面设备设计状态相关，而且每个地面测控站都不尽相同，因此需要分析任务涉及所有测控站的地面设备性能，确定各个地面测控站的地面设备的解调时延误差范围即第四容差；
81.5)获取第五时间延迟对应的第五容差的过程，以及获取第六时间延迟对应的第六容差的过程，包括：第五时间延迟和第六时间延迟数值较小，一般在任务执行前通过对接测试测定，同时可以通过对测试数据进行统计分析，给出第五时间延迟和第六时间延迟的误差范围，由此得到第五容差和第六容差。
82.s5、根据时间延迟的容差对时间延迟进行修正，具体地：
83.1)可将第一容差、第二容差、第三容差、第四容差、第五容差和第六容差之和确定为容差，例如该容差为1分钟，目标时刻为11：50，根据飞行控制中心在11：50且容差为1分钟范围内接收的航天器的遥测数据，确定航天器是否正确执行相应的预设指令。11：50且容差为1分钟范围内指：11：49至11：51之间，在11：49至11：51之间内接收的航天器遥测数据，若发生了与预期遥测数据状态变化一致的变化时，则判断预设指令控制动作准时执行，并且执行效果达到预期状态。
84.可选地，在上述技术方案中，航天器为深空航天器。
85.在上述各实施例中，虽然对步骤进行了编号s1、s2等，但只是本技术给出的具体实施例，本领域的技术人员可根据实际情况调整s1、s2等的执行顺序，此也在本发明的保护范围内，可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施方式中的部分或全部。
86.如图3所示，本发明实施例的一种航天器执行状态的判断系统200，包括获取模块、
第一确定模块和第二确定模块；
87.获取模块210用于：获取航天器与飞行控制中心之间的时间延迟；
88.第一确定模块220用于：根据时间延迟和航天器中的任一预设指令的执行时刻，确定目标时刻；
89.第二确定模块230用于：根据飞行控制中心在目标时刻接收的航天器的遥测数据，确定航天器是否正确执行任一预设指令。
90.飞行控制中心的地面飞控人员能够实时精准判断航天器上的一些预先设置好的指令是否正确执行，解决了“飞行控制中心的地面飞控人员在什么时刻应该能够看到航天器什么预期状态”问题，为航天器的飞控决策提供数据支持，为重大故障应急处置、以及航天器平台安全抢救争取宝贵时间，避免造成深空航天器损毁的严重后果。
91.可选地，在上述技术方案中，获取模块210具体用于：
92.获取第一时间延迟，第一时间延迟指：预设遥测数据帧内的遥测数据的采集时刻与预设遥测数据帧的器上时标之间的时长，预设遥测数据帧由航天器发出；
93.获取第二时间延迟，第二时间延迟指：器上时标与将预设遥测数据帧发送至数传天线时所对应的发送时刻之间的时长；
94.获取第三时间延迟，第三时间延迟指：将预设遥测数据帧发送至数传天线时所对应的发送时刻，与地面测控站的接收天线接收预设遥测数据帧对应的信号时所对应的接收时刻之间的时长；
95.获取第四时间延迟，第四时间延迟指：地面测控站的接收天线接收预设遥测数据帧对应的信号时所对应的接收时刻，与地面测控站对预设遥测数据帧对应的信号进行解析得到预设遥测数据帧的时刻之间的时长；
96.获取第五时间延迟，第五时间延迟指：地面测控站对预设遥测数据帧对应的信号进行解析得到预设遥测数据帧的时刻，与地面测控站将预设遥测数据帧发送至飞行控制中心的发送时刻之间的时长；
97.获取第六时间延迟，第六时间延迟指：地面测控站将预设遥测数据帧发送至飞行控制中心的发送时刻，与飞行控制中心获取到预设遥测数据帧内的遥测数据时所对应的获取时刻之间的时长；
98.将第一时间延迟、第二时间延迟、第三时间延迟、第四时间延迟、第五时间延迟、第六时间延迟之和，确定为时间延迟。
99.可选地，在上述技术方案中，还包括修正模块，修正模块用于：
100.获取并根据第一时间延迟对应的第一容差、第二时间延迟对应的第二容差、第三时间延迟对应的第三容差、第四时间延迟对应的第四容差、第五时间延迟对应的第五容差和第六时间延迟对应的第六容差，确定时间延迟的容差；
101.根据时间延迟的容差对时间延迟进行修正。
102.可选地，在上述技术方案中，其特征在于，航天器为深空航天器。
103.上述关于本发明的一种航天器执行状态的判断系统200中的各参数和各个单元模块实现相应功能的步骤，可参考上文中关于一种航天器状态的确定方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。
104.本发明实施例的一种存储介质，存储介质中存储有指令，当计算机读取指令时，使
计算机执行上述任一项的一种航天器状态的确定方法。
105.本发明实施例的一种电子设备，包括处理器和上述的存储介质，处理器执行存储介质中的指令。其中，电子设备可以选用电脑、手机等，相对应地，其程序为电脑软件或手机app等。
106.所属技术领域的技术人员知道，本发明可以实现为系统、方法或计算机程序产品。
107.因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。
108.可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是一一但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
109.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。