一种航天器指令发送状态的确定方法及系统与流程

1.本发明涉及航天器领域，更具体的，涉及一种航天器指令发送状态的确定方法及系统。


背景技术：

2.在深空探测任务中，航天器飞行距离远，地面控制中心向航天器发送指令到接收到下行遥测信息需要近1小时，无法快速监视到指令发送情况。地面控制中心发送指令后，实时采集遥测参数进行执行效果的判断，根据指令判断结果进行后续控制。这种方法仅对遥控指令的最终执行结果进行判断，地面控制软件并没有判断指令经地面站发送各个环节的状态。当航天器指令不执行时，地面控制中心难以确定指令发送过程的那个环节出现故障，因此需要考虑引入其他数据用于判断指令的发送状态。在指令发送过程中，地面站接收到地面控制软件发送的指令后，向航天器发送指令码，监视指令码发送状态，将发送状态记录为小环比对信息，向地面控制中心反馈小环比对信息。本发明通过接收地面站反馈的小环比对信息，设计航天器指令的发送状态自动化判断方法，实现地面控制软件对指令的地面发送环节的检测和判断。
3.与本发明相关的现有技术一：在航天器控制过程中，实时接收航天器遥测数据，判断指令发送前后的遥测指令技术变化，实现对指令发送和执行情况的比判。参见专利“基于指令计数变化为判据的遥控指令执行情况判断方法”，专利号2018100674657。现有技术一实现了对遥控指令的最终执行结果判断，没有引入地面站反馈的信息，无法对中间环节进行判断。通过分析技术一的实现方案，存在如下缺点：(1)本方案仅对遥控指令的最终执行结果进行判断，地面控制软件并没有判断指令经地面站发送各个环节的状态。当航天器指令不执行时，地面控制中心难以确定指令发送过程的那个环节出现故障。(2)本方案采用实时采集航天器下传的遥测参数，通过比对发令后指令计数遥测参数值大于发令前遥测参数值的方法，判定指令执行的方法。当两条指令的发送间隔小于于遥测参数的采样和下传时间时，容易出现指令执行情况误判，降低了指令发送和效果判断的可靠性。(3)本方案适应于航天器和地面控制中心传输时延较小的情况，当航天器和地面传输时延较大时，地面控制中心需要等待很长时间才能获取的航天器遥测和执行状态，难以满足地面实时、可靠控制的需要。
4.与本发明相关的现有技术二：地面控制中心接收到地面站反馈的小环比对信息，引入到显示系统，并逐条输出显示到监控页面上。操作人员监视小环比对信息，从多条小环比对信息查找与当前发送指令相匹配的小环比对信息，检查小环比对信息中指令转发结果，人工判断地面站对指令的转发情况。现有技术二引入了地面站反馈的小环比对信息，人工判断地面站对指令的转发情况。此技术存在如下缺点：(1)本方案需要操作员监视小环比对信息并进行判断，耗费操作员的精力，效率低下。(2)本方案需要操作员从多条小环比对信息查找与当前发送指令相匹配的小环比对信息，容易出现匹配错误的情况，导致指令发送结果的误判。(3)本方案的人工判断结果不能自动化反馈到地面控制系统中，无法实现对
后续控制分支的自动选择。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的问题，本发明提供一种航天器指令发送状态的确定方法及系统，通过实时接收地面站反馈的小环比对信息，自动化完成指令发送信息和反馈信息的匹配，在有效时间内进行发送情况的比判，处理无小环比对信息等异常情况，输出比判结果到外部的指令发送控制系统，从而提高指令发送的监视效率和控制的可靠性，进一步监控航天器数据交互的状态。
6.为解决上述技术问题，本技术提供以下技术方案：
7.第一方面，本发明提供一种航天器指令发送状态的确定方法，包括：
8.接收比判申请信息以及对应的小环比对信息队列，所述比判申请信息在指令发送控制系统发送控制指令之后生成；其中地面站响应于所述控制指令向所述航天器发送至少一个指令码；所述小环比对信息队列中的每个所述小环比信息包括一指令码的发送状态数据；
9.根据所述比判申请信息和所述小环比信息队列确定每个控制指令对应的地面控制中心发送指令，以及地面站将指令发送给航天器的成功状态。
10.在优选的实施例中，所述比判申请信息包括发送比判申请信息的时间戳信息，所述小环比对信息包括接收小环比对信息的时间戳信息，所述根据所述比判申请信息和所述小环比信息队列确定每个控制指令对应的地面控制中心发送指令，以及地面站将指令发送给航天器的成功状态，包括：
11.根据所述比判申请信息，设置小环比对信息接收超时时刻；
12.以所述小环比对信息接收超时时刻为判断依据，结合所述比判申请信息以及所述小环比对信息队列中的时间戳信息确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态。
13.在优选的实施例中，所述根据所述比判申请信息，设置小环比对信息接收超时时刻，包括：
14.根据所述比判申请信息、预设的等待时长以及传输时延，计算得到接收超时时刻，其中所述传输时延为比判申请信息从指令发送控制系统传输至地面站所需要的全部时长，所述等待时长为等待接收小环比对信息的时长，所述比判申请信息的时间戳信息为指令发送时刻。
15.在优选的实施例中，所述比判申请信息包括指令码长度以及指令码发送速率，所述根据所述比判申请信息的时间戳信息以及预设的等待时长以及传输时延，计算得到接收超时时刻，包括：
16.计算所述指令发送时刻、所述指令码长度与所述指令发送码速率的比值、传输时延以及等待时间差的总和，进而得到所述接收超时时刻。
17.在优选的实施例中，所述航天器指令发送状态的确定方法还包括：
18.若设定时间内未接收到所述小环比对信息，则确定每个控制指令对应的航天器与地面站数据交互失败。
19.在优选的实施例中，所述小环比对信息还包括地面站发出指令码的首比特时刻，
所述结合所述比判申请信息以及所述小环比对信息队列中的时间戳信息确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态，包括：
20.将所述小环比对信息队列中的所有小环比对信息按照首比特时刻的递增顺序进行排列；
21.依次计算每个小环比对信息的首比特时刻与比判申请信息指令发送时刻的差值，若所述差值达到设定阈值，则判断所述首比特时刻对应的小环比对信息与所述比判申请信息匹配；
22.根据与所述比判申请信息匹配的小环比对信息确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态。
23.在优选的实施例中，依次计算每个小环比对信息的首比特时刻与比判申请信息指令发送时刻的差值，若所述差值达到设定阈值，则判断所述首比特时刻对应的小环比对信息与所述比判申请信息匹配，包括：
24.逐条计算小环比对结果的首比特时刻减去比判申请的指令发送时刻的差值；
25.执行匹配操作，若小环比对队列中查找第一条差值大于零的小环比对信息，同时该小环比对信息的接收时刻小于比判申请的超时时刻，则认定该小环比对信息与比判申请相匹配。
26.在优选的实施例中，还包括：
27.按照预设周期循环获取比判申请信息，并从小环信息队列的首部依次获取小环比对信息；
28.迭代执行所述匹配操作，所述迭代操作包括：
29.按照匹配方法检查小环比对信息是否与比判申请信息相匹配；
30.若两者匹配失败，则继续获取下一个小环比对信若，两者匹配成功，则根据小环比对信息判断指令是否发送成功，设置比判结果标识位为“发送成功”或“发送失败”；
31.维护比判申请队列和小环信息队列，删除无效的比判申请信息和小环比对信息，取消对应的定时器设置，继续处理下一条比判申请信息，直至所有比判申请信息处理完毕。
32.在优选的实施例中，所述航天器指令发送状态的确定方法还包括：
33.在比判完成或超时情况下，针对比判申请对比判申请队列和小环比对队列进行维护处理。
34.在优选的实施例中，所述在比判完成或超时情况下，针对比判申请对比判申请队列和小环比对队列进行维护处理，包括：
35.在比判完成情况下，若查找到比判申请对应的小环比对信息，则从比判申请队列中删除该比判申请记录，并从小环比对队列中删除首比特时刻小于等于该小环比对信息首比特时刻的所有小环比对信息，同时通知定时器维护模块取消该比判申请对应的定时器设置；
36.在比判超时情况下，若未查找到比判申请对应的小环比对信息，则从比判申请队列中删除该比判申请记录，同时从小环比对队列中删除首比特时刻小于等于该比判申请信息的指令发送时刻的所有小环比对信息。
37.第二方面，本发明提供一种航天器指令发送状态的确定系统，包括：
38.信息接收模块：接收比判申请信息以及对应的小环比对信息队列，所述比判申请
信息在指令发送控制系统发送控制指令之后生成；其中地面站响应于所述控制指令向所述航天器发送至少一个指令码；每个所述小环比信息包括一指令码的发送状态数据；
39.信息处理模块：根据所述比判申请信息和所述小环比信息队列确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态。
40.在优选的实施例中，所述航天器指令发送状态的确定系统还包括：
41.超时处理模块：若设定时间内未接收到所述小环比对信息，则确定每个控制指令对应的航天器与地面站数据交互失败；
42.信息维护模块：删除比判完成的所述比判申请信息以及其对应的小环比信息队列。
43.在优选的实施例中，所述比判申请信息包括发送比判申请信息的时间戳信息，所述小环比对信息包括接收小环比对信息的时间戳信息，所述信息处理模块包括：
44.定时组件：根据所述比判申请信息，设置小环比对信息接收超时时刻；
45.信息处理组件：以所述小环比对信息接收超时时刻为判断依据，结合所述比判申请信息以及所述小环比对信息队列中的时间戳信息确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态。
46.在优选的实施例中，所述信息处理组件包括：
47.信息排列单元：将所述小环比对信息队列中的所有小环比对信息按照首比特时刻的递增顺序进行排列；
48.信息匹配单元：依次计算每个小环比对信息的首比特时刻与比判申请信息指令发送时刻的差值，若所述差值达到设定阈值，则判断所述首比特时刻对应的小环比对信息与所述比判申请信息匹配；
49.状态确定单元：根据与所述比判申请信息匹配的小环比对信息确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态。
50.在优选的实施例中，信息匹配单元，包括：
51.逐条计算单元，逐条计算小环比对结果的首比特时刻减去比判申请的指令发送时刻的差值；
52.匹配操作单元，执行匹配操作，若小环比对队列中查找第一条差值大于零的小环比对信息，同时该小环比对信息的接收时刻小于比判申请的超时时刻，则认定该小环比对信息与比判申请相匹配。
53.在优选的实施例中，还包括：
54.周期获取单元，按照预设周期循环获取比判申请信息，并从小环信息队列的首部依次获取小环比对信息；
55.迭代操作单元，迭代执行所述匹配操作，所述迭代操作包括：
56.按照匹配方法检查小环比对信息是否与比判申请信息相匹配；
57.若两者匹配失败，则继续获取下一个小环比对信若，两者匹配成功，则根据小环比对信息判断指令是否发送成功，设置比判结果标识位为“发送成功”或“发送失败”；
58.维护比判申请队列和小环信息队列，删除无效的比判申请信息和小环比对信息，取消对应的定时器设置，继续处理下一条比判申请信息，直至所有比判申请信息处理完毕。
59.在优选的实施例中，还包括：
60.维护处理模块，在比判完成或超时情况下，针对比判申请对比判申请队列和小环比对队列进行维护处理。
61.在优选的实施例中，所述维护处理模块，包括：
62.第一维护处理单元，在比判完成情况下，若查找到比判申请对应的小环比对信息，则从比判申请队列中删除该比判申请记录，并从小环比对队列中删除首比特时刻小于等于该小环比对信息首比特时刻的所有小环比对信息，同时通知定时器维护模块取消该比判申请对应的定时器设置；
63.第二维护处理单元，在比判超时情况下，若未查找到比判申请对应的小环比对信息，则从比判申请队列中删除该比判申请记录，同时从小环比对队列中删除首比特时刻小于等于该比判申请信息的指令发送时刻的所有小环比对信息。
64.第三方面，本技术提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的航天器指令发送状态的确定方法。
65.第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的航天器指令发送状态的确定方法。
66.由上述技术方案可知，本发明提供一种航天器指令发送状态的确定方法及系统，设计了基于小环比对信息的比判架构和发送状态比判流程。通过引入地面站反馈的小环比对信息，自动化完成地面站发送状态的判断，输出比判结果，实现了对指令发送执行的中间节点监视判断，使地面控制中心能够快速定位指令发送过程中出现故障的环节，同时能够进一步监控航天器状态。
附图说明
67.为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
68.图1为本技术实施例中航天器指令发送状态的确定方法流程示意图；
69.图2为本技术实施例中航天器指令发送状态的确定方法中步骤s200的流程示意图；
70.图3为本技术实施例中航天器指令发送状态的确定方法中步骤s202的流程示意图；
71.图4为本技术实施例中航天器指令发送状态的确定系统结构示意图；
72.图5为本技术实施例中航天器指令发送状态的确定系统中信息处理模块结构示意图；
73.图6为本发明实施方式中一种航天器指令发送状态的确定系统的具体实施例结构示意图；
74.图7为本发明实施方式中一种航天器指令发送状态的确定系统的具体实施例流程示意图；
75.图8为本技术实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
76.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
77.目前，在深空探测任务中，航天器飞行距离远，地面控制中心向航天器发送指令到接收到下行遥测信息需要近1小时，无法快速监视到指令发送情况。地面控制中心发送指令后，实时采集遥测参数进行执行效果的判断，根据指令判断结果进行后续控制。这种方法仅对遥控指令的最终执行结果进行判断，地面控制软件并没有判断指令经地面站发送各个环节的状态。当航天器指令不执行时，地面控制中心难以确定指令发送过程的那个环节出现故障，因此需要考虑引入其他数据用于判断指令的发送状态。
78.基于上述内容，本技术还提供一种用于实现本技术一个或多个实施例中提供的航天器指令发送状态的确定系统，该航天器指令发送状态的确定系统可以独立于地面站以及地面控制中心，与地面站、地面控制中心之间通信连接，也可以集成于地面站或地面控制中心。
79.其中，所述航天器指令发送状态的确定系统可以自地面控制中心接收比判申请指令，并自该比判申请指令中获取比判需要的比判申请信息，同时自地面站接收小环比对信息队列，所述航天器指令发送状态的确定系统根据比判申请信息以及小环比对信息队列，确定每个控制指令对应的航天器指令发送状态，进而可监控所述航天器。
80.本技术提供的航天器指令发送状态的确定系统、电子设备和计算机可读存储介质，通过引入地面站反馈的小环比对信息，自动化完成地面站发送状态的判断，输出比判结果，实现了对指令发送执行的中间节点监视判断，使地面控制中心能够快速定位指令发送过程中出现故障的环节。
81.具体通过下述多个实施例及应用实例分别进行说明。
82.为了解决现有航天器指令发送状态确定方法往往需要额外投入人力进行人工比判且人工判断结果不能自动化反馈到地面控制系统中的问题，本技术提供一种航天器指令发送状态的确定方法的实施例，参见图1，所述航天器指令发送状态的确定方法具体包含有如下内容：
83.步骤s100：接收比判申请信息以及对应的小环比对信息队列，所述比判申请信息在指令发送控制系统发送控制指令之后生成；其中地面站响应于所述控制指令向所述航天器发送至少一个指令码；所述小环比对信息队列中的每个所述小环比信息包括一指令码的发送状态数据；
84.步骤s200：根据所述比判申请信息和所述小环比信息队列确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态。
85.可以理解的是，小环比对信息是由地面控制中心发送指令到达地面站，地面站根据指令的接收和向航天器的转发情况，采集相关数据返回给地面控制中心。指令发送比判申请(比判申请)来源于外部的指令发送控制系统，根据比判申请信息和小环比信息可以确定每个控制指令对应的航天器指令发送状态，根据航天器指令发送状态可以判断航天器状态，若航天器指令发送状态异常，则航天器状态异常。
86.从上述描述可知，本技术实施例提供的航天器指令发送状态确定方法，通过引入地面站反馈的小环比对信息，自动化完成地面站发送状态的判断，输出比判结果，实现了对指令发送执行的中间节点监视判断，使地面控制中心能够快速定位指令发送过程中出现故障的环节，同时能够进一步监控航天器状态。
87.为了进一步提高航天器指令发送状态比判的准确性，在本技术提供的航天器指令发送状态确定方法的一个实施例中，提供一种航天器指令发送状态确定的优选方式，参见图2，所述比判申请信息包括发送比判申请信息的时间戳信息，所述小环比对信息包括接收小环比对信息的时间戳信息，在所述航天器指令发送状态确定方法中的步骤s200具体包含有如下内容：
88.步骤s201：根据所述比判申请信息，设置小环比对信息接收超时时刻；
89.步骤s202：以所述小环比对信息接收超时时刻为判断依据，结合所述比判申请信息以及所述小环比对信息队列中的时间戳信息确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态。
90.可以理解的是，由于在异常情况下，小环比对信息无法正常发送到地面控制中心，或出现传输过程延迟或挤压，状态判断方法需要考虑小环比对信息延迟、挤压或未反馈的情况，根据比判申请信息，设置小环比对信息接收超时时刻，在超时时刻内，未收到小环比对信息，则可以判断航天器数据交互异常，在超时时刻内收到小环比对信息，可以在设定周期内根据比判申请信息以及小环比对信息队列确定航天器指令发送状态。
91.从上述描述可知，本技术实施例提供的航天器指令发送状态确定方法，通过设置超时时刻，对航天器指令发送状态确定过程进行细分，对于超时未收到小环比对信息的情况下，无需进行比判操作，直接输出比判结果，进一步简化了航天器指令发送状态确定的流程，提高了比判效率。
92.在本技术提供的航天器指令发送状态的确定方法的一个实施例中，提供一种计算超时时刻的优选方式，在所述航天器指令发送状态确定方法中的步骤s201具体包含有如下内容：
93.根据所述比判申请信息、预设的等待时长以及传输时延，计算得到接收超时时刻，其中所述传输时延为比判申请信息从指令发送控制系统传输至地面站所需要的全部时长，所述等待时长为等待接收小环比对信息的时长，所述比判申请信息的时间戳信息为指令发送时刻。
94.可以理解，根据比判申请信息、等待时间差δtw和传输时延δtt为系统事先装订值，前者表示数据在地面控制软件到地面站之间的传输时延，后者表示附加等待的时间差值，以保证系统在处理延迟情况下正常接收到小环比对信息。
95.在本技术提供的航天器指令发送状态的确定方法的一个实施例中，提供一种计算超时时刻的优选方式，所述比判申请信息包括指令码长度以及指令码发送速率，所述根据所述比判申请信息的时间戳信息以及预设的等待时长以及传输时延，计算得到接收超时时刻具体包含有如下内容：
96.计算所述指令发送时刻、所述指令码长度与所述指令发送码速率的比值、传输时延以及等待时间差的总和，进而得到所述接收超时时刻。
97.可以理解的是，比判申请信息中包括指令发送时刻ts、指令码长度l以及指令发送
码速率s，计算比判超时时刻tm，作为设定的超时时刻。比判超时时刻的计算方法为：指令发送时刻ts+指令码长度l/指令发送码速率s+传输时延δtt
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2+等待时间差δtw，其中，等待时间差δtw和传输时延δtt为系统事先装订值，前者表示数据在地面控制软件到地面站之间的传输时延，后者表示附加等待的时间差值，以保证系统在处理延迟情况下正常接收到小环比对信息。
98.为了进一步提高航天器指令发送状态比判的准确性，在本技术提供的航天器指令发送状态确定方法的一个实施例中，提供一种比判申请处理的优选方式，参见图1，所述航天器指令发送状态的确定方法具体还包含有如下内容：
99.步骤s300：若设定时间内未接收到所述小环比对信息，则确定每个控制指令对应的航天器与地面站数据交互失败。
100.可以理解的是，在设定的超时时刻内，为接收到小环比对信息，则判断为信息超时，进行比判超时处理。当定时器到达比判超时时刻后，自动触发超时处理模块进行超时处理。超时处理模块判定比判处理超时，设置比判结果标识位为“比判超时”；维护比判申请队列和小环信息队列，删除无效的比判申请信息和小环比对信息。
101.从上述描述可知，本技术实施例提供的航天器指令发送状态确定方法，通过设置超时时刻，对航天器指令发送状态确定过程进行细分，对于超时未收到小环比对信息的情况下，无需进行比判操作，直接输出比判结果，进一步简化了航天器指令发送状态确定的流程，提高了比判效率。
102.为了进一步提高航天器指令发送状态比判的准确性，在本技术提供的航天器指令发送状态确定方法的一个实施例中，提供一种比判申请处理的优选方式，所述小环比对信息还包括地面站发出指令码的首比特时刻(地面站发送指令码采用0/1比特方式发送，当地面站发送指令码的第一个比特位的时间，为首比特时刻)，参见图3，在所述航天器指令发送状态确定方法中的步骤s202具体包含有如下内容：
103.步骤s2021：将所述小环比对信息队列中的所有小环比对信息按照首比特时刻的递增顺序进行排列；
104.步骤s2022：依次计算每个小环比对信息的首比特时刻与比判申请信息指令发送时刻的差值，若所述差值达到设定阈值，则判断所述首比特时刻对应的小环比对信息与所述比判申请信息匹配；
105.步骤s2023：根据与所述比判申请信息匹配的小环比对信息确定每个控制指令对应的航天器指令发送状态。
106.可以理解的是，接收并处理小环比对信息，按照小环比对信息的首比特时刻有序添加到小环信息队列，小环信息队列的数据按照首比特时刻从小到大排序。假设比判申请信息ri，并从小环信息队列的首部依次获取小环比对信息qi，按照匹配方法检查小环比对信息qi是否与比判申请信息ri相匹配。匹配方法为：逐条计算小环比对结果的首比特时刻减去比判申请的指令发送时刻的差值δth，在小环比对队列中查找第一条差值δth大于零的小环比对信息，同时该小环比对信息的接收时刻小于比判申请的超时时刻，则认定该小环比对信息与比判申请相匹配。如果两者匹配失败，则继续获取下一个小环比对信息qi+1。如果两者匹配成功，则根据小环比对信息ri判断指令是否发送成功，设置比判结果标识位为“发送成功”或“发送失败”。
107.从上述描述可知，本技术实施例提供的航天器指令发送状态确定方法，设计了基于小环比对信息的指令匹配和状态判断方法。在比判申请和小环比对信息没有匹配关键字的情况下，采用时间域和顺序匹配方法，进行比判申请和小环比对信息的匹配，提高了指令匹配的自动化程度和效率，同时，实现了小环比对信息延迟、挤压或未反馈的情况下指令发送状态的判断。
108.在本技术提供的航天器指令发送状态的确定方法的一个实施例中，提供一种信息维护的优选方式，参见图1，所述航天器指令发送状态的确定方法具体还包含有如下内容：
109.步骤s400：删除比判完成的所述比判申请信息以及其对应的小环比信息队列。
110.可以理解的是，小环比对信息队列和比判申请信息维护有两种维护方式。维护方式一，每个比判申请信息均对应一个小环比对信息队列，在比判完成或超时情况下，针对已完成比判申请的比判申请信息，将该比判申请信息以及其对应的小环比对信息队列删除。维护方式二，当有多个比判申请信息时，形成一待比判的比判申请信息队列，在比判完成或超时情况下，针对已完成比判申请对比判申请队列和小环比对队列进行维护处理，删除无效的比判申请记录和小环比对信息记录。首先，在比判完成情况下，系统查找到该比判申请匹配的小环比对信息，则从比判申请队列中删除该比判申请记录，同时从小环比对队列中删除首比特时刻小于等于该小环比对信息首比特时刻的所有小环比对信息，通知定时器维护模块取消该比判申请对应的定时器设置；在比判超时情况下，系统没有查找到比判申请对应的小环比对信息，则从比判申请队列中删除该比判申请记录，同时从小环比对队列中删除首比特时刻小于等于该比判申请信息的指令发送时刻的所有小环比对信息。
111.从上述描述可知，本技术实施例提供的航天器指令发送状态确定方法，对于一些无效或已经完成比判操作的比判申请信息和小环比对信息进行删除操作，便于下一个比判申请信息的处理，简化了比判操作流程。
112.从软件层面来说，为了解决现有航天器指令发送状态确定方法往往需要额外投入人力进行人工比判且人工判断结果不能自动化反馈到地面控制系统中的问题，本技术提供一种用于执行所述航天器指令发送状态的确定方法中全部或部分内容的航天器指令发送状态确定系统实施例，参见图4，所述航天器指令发送状态确定系统具体包含有如下内容：
113.信息接收模块10：接收比判申请信息以及对应的小环比对信息队列，所述比判申请信息在指令发送控制系统发送控制指令之后生成；其中地面站响应于所述控制指令向所述航天器发送至少一个指令码；每个所述小环比信息包括一指令码的发送状态数据；
114.信息处理模块20：根据所述比判申请信息和所述小环比信息队列确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态。
115.可以理解的是，信息接收模块10接收2类输入信息，分别是比判申请信息和小环比对信息。指令发送比判申请(比判申请)来源于外部的指令发送控制系统，指令发送比判申请包括指令代号、指令发送时刻、指令码长度、指令发送码速率等信息。小环比对信息是地面站发出指令后的反馈结果，由小环信息处理模块处理后添加到小环信息队列，小环比对信息的主要数据元素包括：地面站发出指令码的首比特时刻(简称：首比特发送时刻)、指令发送成功标志、地面控制软件接收到小环比对信息时刻(简称：接收时刻)，小环信息队列中的所有小环比对信息按照首比特发送时刻由小到大排序。信息处理模块20采用周期性处理，周期性比判处理过程根据预设周期to循环处理比判申请信息，读取小环比对信息进行
发送情况比判，在比判完成时，设置比判结果标志为“发送成功”或“发送失败”，根据比判结果监控航天器状态。
116.从上述描述可知，本技术实施例提供的航天器指令发送状态确定系统，通过引入地面站反馈的小环比对信息，自动化完成地面站发送状态的判断，输出比判结果，实现了对指令发送执行的中间节点监视判断，使地面控制中心能够快速定位指令发送过程中出现故障的环节，同时能够进一步监控航天器状态。
117.为了进一步提高航天器指令发送状态比判的准确性，在本技术提供的航天器指令发送状态确定系统的一个实施例中，提供一种航天器指令发送状态确定的优选方式，参见图4，所述航天器指令发送状态确定系统具体还包含有如下内容：
118.超时处理模块30：若设定时间内未接收到所述小环比对信息，则确定每个控制指令对应的航天器与地面站数据交互失败；
119.信息维护模块40：删除比判完成的所述比判申请信息以及其对应的小环比信息队列。
120.可以理解的是，在设定的超时时刻内，为接收到小环比对信息，则判断为信息超时，进行比判超时处理。超时处理模块30当定时器到达比判超时时刻后，自动触发超时处理模块进行超时处理。超时处理模块判定比判处理超时，设置比判结果标识位为“比判超时”；维护比判申请队列和小环信息队列，删除无效的比判申请信息和小环比对信息。信息维护模块40在比判完成或超时情况下，针对比判申请对比判申请信息和小环比对队列进行维护处理。小环比对信息队列和比判申请信息维护有两种维护方式。维护方式一，每个比判申请信息均对应一个小环比对信息队列，在比判完成或超时情况下，针对已完成比判申请的比判申请信息，将该比判申请信息以及其对应的小环比对信息队列删除。维护方式二，当有多个比判申请信息时，形成一待比判的比判申请信息队列，在比判完成或超时情况下，针对已完成比判申请对比判申请队列和小环比对队列进行维护处理，删除无效的比判申请记录和小环比对信息记录。首先，在比判完成情况下，系统查找到该比判申请匹配的小环比对信息，则从比判申请队列中删除该比判申请记录，同时从小环比对队列中删除首比特时刻小于等于该小环比对信息首比特时刻的所有小环比对信息，通知定时器维护模块取消该比判申请对应的定时器设置；在比判超时情况下，系统没有查找到比判申请对应的小环比对信息，则从比判申请队列中删除该比判申请记录，同时从小环比对队列中删除首比特时刻小于等于该比判申请信息的指令发送时刻的所有小环比对信息。为了进一步简化比判过程，信息维护模块40在具体的实施方式中采用维护方式二进行信息维护。
121.为了进一步提高航天器指令发送状态比判的准确性，在本技术提供的航天器指令发送状态确定系统的一个实施例中，提供一种航天器指令发送状态确定的优选方式，参见图5，所述信息处理模块20具体包含有如下内容：
122.定时组件201：根据所述比判申请信息，设置小环比对信息接收超时时刻；
123.信息处理组件202：以所述小环比对信息接收超时时刻为判断依据，结合所述比判申请信息以及所述小环比对信息队列中的时间戳信息确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态。
124.可以理解的是，定时组件201对比判申请信息进行处理，计算比判超时时刻tm，作为定时器设定的超时时间。比判超时时刻的计算方法为：指令发送时刻ts+指令码长度l/指
令发送码速率s+传输时延δtt
×
2+等待时间差δtw，其中，等待时间差δtw和传输时延δtt为系统事先装订值，前者表示数据在地面控制软件到地面站之间的传输时延，后者表示本系统附加等待的时间差值，以保证系统在处理延迟情况下正常接收到小环比对信息。信息处理组件202获取比判申请信息，逐条读取小环比对信息队列中的小环比对信息进行发送情况比判，在比判完成时，设置比判结果标志为“发送成功”或“发送失败”，根据比判结果监控航天器状态。
125.在本技术提供的航天器指令发送状态确定系统的一个实施例中，提供一种航天器指令发送状态确定的优选方式，所述信息处理组件202具体包含有如下内容：
126.信息排列单元：将所述小环比对信息队列中的所有小环比对信息按照首比特时刻的递增顺序进行排列；
127.信息匹配单元：依次计算每个小环比对信息的首比特时刻与比判申请信息指令发送时刻的差值，若所述差值达到设定阈值，则判断所述首比特时刻对应的小环比对信息与所述比判申请信息匹配；
128.状态确定单元：根据与所述比判申请信息匹配的小环比对信息确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态。
129.可以理解的是，信息处理单元2011接收并处理小环比对信息，按照小环比对信息的首比特时刻有序添加到小环信息队列，小环信息队列的数据按照首比特时刻从小到大排序；获取比判申请信息ri，逐条读取小环比对信息队列中的小环比对信息，按照匹配方法检查小环比对信息是否为比判申请对应的地面站反馈结果，如果匹配成功则按照指令判断方法进行比判，设置比判结果标识位为“发送成功”或“发送失败”。“匹配方法”可以描述为从小环比对队列中查找指令发送比判申请所对应小环比对信息的方法。匹配方法为：逐条计算小环比对结果的首比特时刻减去比判申请的指令发送时刻的差值δth，在小环比对队列中查找第一条差值δth大于零的小环比对信息，同时该小环比对信息的接收时刻小于比判申请的超时时刻，则认定该小环比对信息与比判申请相匹配。“指令判断方法”指：在小环比对信息与比判申请相匹配情况下，检查小环比对信息的指令发送标志，当指令发送标志为“成功”时，则判断该比判申请对应的指令发送成功；否则，当指令发送标志为其他值时，则判断该比判申请对应的指令发送失败。
130.从上述描述可知，本技术实施例提供的航天器指令发送状态确定系统，通过引入地面站反馈的小环比对信息，自动化完成地面站发送状态的判断，输出比判结果，实现了对指令发送执行的中间节点监视判断，使地面控制中心能够快速定位指令发送过程中出现故障的环节，同时能够进一步监控航天器状态；同时设计了基于小环比对信息的指令匹配和状态判断方法。在比判申请和小环比对信息没有匹配关键字的情况下，采用时间域和顺序匹配方法，进行比判申请和小环比对信息的匹配，提高了指令匹配的自动化程度和效率，同时，实现了小环比对信息延迟、挤压或未反馈的情况下指令发送状态的判断。
131.在一些具体的实施方式中，参见图6，所述航天器指令发送状态的确定系统还包括：结果输出模块50。
132.可以理解的是，结果输出模块50将指令发送比判结果反馈给外部的指令发送控制系统，比判结果由结果输出模块50根据比判结果标志，综合指令发送比判申请信息、首比特发送时刻，组装生成指令发送比判结果。
133.从上述描述可知，本技术实施例提供的航天器指令发送状态确定系统，对于一些无效或已经完成比判操作的比判申请信息和小环比对信息进行删除操作，便于下一个比判申请信息的处理，简化了比判操作流程。
134.下面结合具体实施例，对所述航天器指令发送状态确定系统的实施方式和工作原理进行说明，参见图7。
135.步骤s001：获取装订时延。将所述航天器指令发送状态确定系统调整至预设状态，预设状态为：
136.(1)预先装订参数：传输时延δtt＝100毫秒、等待时间差δtw＝10秒，周期性比判的预设周期to＝1秒。
137.(2)小环信息队列已有1个小环比对信息q0，内容为：首比特发送时刻tb0＝2050-01-01t00:00:50.3100、指令发送成功标志为“失败”，系统接收小环比对信息时刻(接收时刻tr0)＝2050-01-01t 00:00:55.6150。
138.步骤s002：处理比判申请。比判申请队列为空。在示例工作过程中，外部输入数据情况为：
139.(1)发送的第一条指令比判申请为r1，对应的指令代号为c1、指令发送时刻ts1＝2050-01-01t00:01:00.0000、指令码长度l1＝100b、指令发送码速率s1＝100bps。
140.(2)发送的第二条指令比判申请为r2，对应的指令代号为c2、指令发送时刻ts2＝2050-01-01t00:01:05.0000、指令码长度l2＝200b、指令发送码速率s2＝200bps。
141.步骤s003：计算超时时间。设置定时器，工作过程如下：
142.(1)定时组件201接收到比判申请信息r1，计算比判超时时刻tm1：
143.比判超时时刻tm1＝指令发送时刻ts1+指令码长度l1/指令发送码速率s1+传输时延δtt
×
2+等待时间差δtw
144.＝2050-01-01t00:01:00.0000+100b/100bps+100ms
×
2+10s
145.＝2050-01-01t00:01:18.2000
146.(2)定时组件201接收到比判申请信息r2，计算比判超时时刻tm2为
147.2050-01-01t00:01:23.2000，设置定时器的第二个触发时间为2050-01-01t00:01:23.2000。
148.步骤s004：添加比判申请队列。工作过程如下：
149.定时组件201设置定时器的第一个触发时间为2050-01-01t00:01:18.2000，将比判申请信息添加到比判申请队列中。
150.步骤s005：处理小环比对信息。地面站发送小环比对信息，本系统接收处理小环比对信息，工作过程如下：
151.地面站向航天器发送后指令码，发送小环比对信息q1，本系统接收小环比对信息q1，并将其按照首比特时刻的递增顺序放置到小环比对队列中。小环比对信息q1的内容为：首比特发送时刻tb1＝2050-01-01t00:01:00.1100、指令发送成功标志为“成功”，接收时刻tr1＝2050-01-01t00:01:08.2150。在小环信息队列中，小环比对信息q1添加到小环比对信息q0之后。
152.若本系统在比判超时时刻tm1之前未收到小环比对信息，则跳至步骤s010。
153.步骤s006：匹配小环比对信息。本系统获取小环比对信息队列中的小环比对信息，
与比判申请信息进行匹配处理，工作过程如下：
154.(1)信息处理单元2011按照预设周期to＝1秒循环处理比判申请队列，逐条处理比判申请r1和r2，进行发送状态判断。获取小环信息队列的小环比对信息q0，依次计算首比特时刻tb0与指令发送时刻ts1、ts的差值δth，由于r1和r2对应的差值δth小于零，则认定小环比对结果q0与r1、r2不匹配，则不进行处理；等待1秒后再次进行比判处理。
155.(2)当前时间为2050-01-01t00:01:09.0000时，信息处理单元2011再次循环处理比判申请队列。首先获取处理比判申请r1，从小环信息队列中依次获取小环比对信息q0、q1，其中q0与r1不匹配，计算q1的首比特时刻tb1和r1的发送时刻的差值δth＝0.11秒。由于δth大于0，且q1的接收时刻tr1小于比判申请r1的比判超时时刻tm1，则认定q1与r1匹配成功。
156.步骤s007：判断发送情况，设置比判结果标志。工作过程如下：
157.开始对比判申请r1的指令发送情况进行判断。检查小环比对信息q1的指令发送标志，由于指令发送标志为“成功”，判断该比判申请r1对应的指令c1发送成功，并设置r1比判结果标识位为“发送成功”。
158.步骤s008：维护比判申请信息、小环比对信息以及定时器。工作过程如下：
159.信息维护模块40维护比判申请队列、小环信息队列和定时器，删除无效的比判申请信息和小环比对信息。首先，从比判申请队列中删除比判申请记录r1；然后，从小环比对队列中删除首比特时刻小于等于该小环比对信息首比特时刻tb1的所有小环比对信息，将小环比对信息q0和小环比对信息q1从小环信息队列中删除；最后，通知定时组件取消r1比判超时时刻2050-01-01t00:01:18.2000的定时器设置。
160.步骤s009：发出比判结果：结果输出模块40判断比判结果标志已经设置为“发送成功”，综合指令发送比判申请r1、首比特发送时刻tb1，组装生成指令发送比判结果j1，反馈给外部的指令发送控制系统。
161.步骤s010：地面站未发送小环比对信息，本系统进行比判超时处理，并发送比判结果。工作过程如下：
162.(1)当前时间为2050-01-01t00:01:23.2000时，到达定时器的触发时间，触发超时处理模块进行比判申请信息r2的超时处理。超时处理模块30判定比判申请信息r2的处理超时，设置r2的比判结果标识位为“比判超时”。
163.(2)维护比判申请队列和小环信息队列。首先，从比判申请队列中删除比判申请记录r2；然后，从小环比对队列中删除首比特时刻小于等于比判申请的指令发送时刻ts2的所有小环比对信息。
164.(3)结果输出模块50判断比判结果标志已经设置为“发送超时”，结合指令发送比判申请r2，组装生成指令发送比判结果j2，反馈给外部的指令发送控制系统。
165.从硬件层面来说，为了解决现有航天器指令发送状态确定方法往往需要额外投入人力进行人工比判且人工判断结果不能自动化反馈到地面控制系统中的问题，本技术提供一种用于实现所述航天器指令发送状态的确定方法中的全部或部分内容的电子设备的实施例，所述电子设备具体包含有如下内容：
166.图8为本技术实施例的电子设备9600的系统构成的示意框图。如图8所示，该电子设备9600可以包括中央处理器9100和存储器9140；存储器9140耦合到中央处理器9100。值
得注意的是，该图8是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。
167.在一实施例中，航天器指令发送状态确定的功能可以被集成到中央处理器中。其中，中央处理器可以被配置为进行如下控制：
168.步骤s100：接收比判申请信息以及对应的小环比对信息队列，所述比判申请信息在指令发送控制系统发送控制指令之后生成；其中地面站响应于所述控制指令向所述航天器发送至少一个指令码；所述小环比对信息队列中的每个所述小环比信息包括一指令码的发送状态数据；
169.步骤s200：根据所述比判申请信息和所述小环比信息队列确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态。
170.可以理解的是，小环比对信息是由地面控制中心发送指令到达地面站，地面站根据指令的接收和向航天器的转发情况，采集相关数据返回给地面控制中心。指令发送比判申请(比判申请)来源于外部的指令发送控制系统，根据比判申请信息和小环比信息可以确定每个控制指令对应的航天器指令发送状态，根据航天器指令发送状态可以判断航天器状态，若航天器指令发送状态异常，则航天器状态异常。
171.从上述描述可知，本技术实施例提供的航天器指令发送状态确定方法，通过引入地面站反馈的小环比对信息，自动化完成地面站发送状态的判断，输出比判结果，实现了对指令发送执行的中间节点监视判断，使地面控制中心能够快速定位指令发送过程中出现故障的环节，同时能够进一步监控航天器状态。
172.在另一个实施方式中，航天器指令发送状态确定系统可以与中央处理器9100分开配置，例如可以将航天器指令发送状态确定系统配置为与中央处理器9100连接的芯片，通过中央处理器的控制来实现航天器指令发送状态确定功能。
173.如图8所示，该电子设备9600还可以包括：通信模块9110、输入单元9120、音频处理器9130、显示器9160、电源9170。值得注意的是，电子设备9600也并不是必须要包括图8中所示的所有部件；此外，电子设备9600还可以包括图8中没有示出的部件，可以参考现有技术。
174.如图8所示，中央处理器9100有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器9100接收输入并控制电子设备9600的各个部件的操作。
175.其中，存储器9140，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器9100可执行该存储器9140存储的该程序，以实现信息存储或处理等。
176.输入单元9120向中央处理器9100提供输入。该输入单元9120例如为按键或触摸输入装置。电源9170用于向电子设备9600提供电力。显示器9160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为lcd显示器，但并不限于此。
177.该存储器9140可以是固态存储器，例如，只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、sim卡等。还可以是这样的存储器，其即使在断电时也保存信息，可被选择性地擦除且设有更多数据，该存储器的示例有时被称为eprom等。存储器9140还可以是某种其它类型的装置。存储器9140包括缓冲存储器9141(有时被称为缓冲器)。存储器9140可以包括应用/
功能存储部9142，该应用/功能存储部9142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器9100执行电子设备9600的操作的流程。
178.存储器9140还可以包括数据存储部9143，该数据存储部9143用于存储数据，例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器9140的驱动程序存储部9144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。
179.通信模块9110即为经由天线9111发送和接收信号的发送机/接收机9110。通信模块(发送机/接收机)9110耦合到中央处理器9100，以提供输入信号和接收输出信号，这可以和常规移动通信终端的情况相同。
180.基于不同的通信技术，在同一电子设备中，可以设置有多个通信模块9110，如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块(发送机/接收机)9110还经由音频处理器9130耦合到扬声器9131和麦克风9132，以经由扬声器9131提供音频输出，并接收来自麦克风9132的音频输入，从而实现通常的电信功能。音频处理器9130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外，音频处理器9130还耦合到中央处理器9100，从而使得可以通过麦克风9132能够在本机上录音，且使得可以通过扬声器9131来播放本机上存储的声音。
181.本技术的实施例还提供能够实现上述实施例中的航天器指令发送状态确定中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的航天器指令发送状态确定方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
182.步骤s100：接收比判申请信息以及对应的小环比对信息队列，所述比判申请信息在指令发送控制系统发送控制指令之后生成；其中地面站响应于所述控制指令向所述航天器发送至少一个指令码；所述小环比对信息队列中的每个所述小环比信息包括一指令码的发送状态数据；
183.步骤s200：根据所述比判申请信息和所述小环比信息队列确定每个控制指令对应的航天器与地面站的指令发送状态。
184.可以理解的是，小环比对信息是由地面控制中心发送指令到达地面站，地面站根据指令的接收和向航天器的转发情况，采集相关数据返回给地面控制中心。指令发送比判申请(比判申请)来源于外部的指令发送控制系统，根据比判申请信息和小环比信息可以确定每个控制指令对应的航天器指令发送状态，根据航天器指令发送状态可以判断航天器状态，若航天器指令发送状态异常，则航天器状态异常。
185.从上述描述可知，本技术实施例提供的航天器指令发送状态确定方法，通过引入地面站反馈的小环比对信息，自动化完成地面站发送状态的判断，输出比判结果，实现了对指令发送执行的中间节点监视判断，使地面控制中心能够快速定位指令发送过程中出现故障的环节，同时能够进一步监控航天器状态。
186.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产
品的形式。
187.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(装置)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
188.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
189.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
190.本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。