应用于空间飞行器的重要数据掉电恢复方法及系统与流程

本发明涉及信息通信，具体地，涉及一种应用于空间飞行器的重要数据掉电恢复方法及系统。

背景技术：

1、卫星或空间飞行器在轨运行过程中，或因空间环境中的各类射线等影响对星载计算机或单机产品内的电子元器件受到一定程度的损害，从而可能造成电子产品复位，与此同时，卫星在轨的某些重要操作需要对计算机进行主动复位，以更新部分功能状态，但针对运行过程中的部分重要数据，存在保存并恢复的需求，确保卫星能够延续复位前的状态继续工作。另外在轨卫星常采用冗余备份设计，并考虑能源问题，采用冷备份存放。当备份计算机上电接替主份进行工作时，需要保证重要数据的能够快速的从主份计算机获取和接收。

2、专利《基于易失性存储的掉电恢复机制》(cn101010668)公开了一种响应于检测到掉电条件而将与活动的操作有关的掉电恢复信息存储在非易失性存储中的方法，但该方法不适用于空间飞行器。

3、专利《非易失性存储器掉电后的恢复》(cn101770809a)公开了一种对存储器阵列中的页进行扫描的掉电后恢复方法，但该方法不适用于空间飞行器。

4、专利《一种恢复出厂设置过程中掉电保护的方法和移动通信终端》(cn102256275a)公开了一种当移动通信终端启动后，检测所述移动通信终端在恢复出厂设置开始时建立的标志位，判断若所述标志位存在，则重新进行所述移动通信终端的恢复出厂设置，该方法掉电恢复方法为恢复出厂设置。

5、专利《具有掉电自恢复功能的模块集成化多功能执行装置》(cn103995487a)公开了一种由通讯模块、控制模块、驱动模块、传动模块和输入输出模块组成的具有掉电自恢复功能的模块集成化多功能执行装置，该方法从断电瞬间的控制系统状态继续执行。

6、专利《异常掉电数据恢复的方法》(cn104133740a)公开了一种基于文件系统区、税务数据区和冗余备份区的异常掉电数据恢复方法，该方法可保证重要数据同步存储,保证业务执行的完整性与安全性。

7、现有的重要数据恢复和获取和方法具有一定的不足：

8、1、为确保重要数据的可恢复性，以及克服易失性存储设备的缺陷，常规需要对重要数据定期备份在可靠的非易失存储设备或计算机外的专用存储设备上，以致于频繁擦写如eeprom等有限次可擦写存储设备造成存储器使用寿命缩短或占用其他硬件资源完成数据存储功能

9、2、为保证重要数据的正确性，常采用“三取二”设计，对数据进行多备份保存。该设计虽然可靠，但对数据备份规模存在限制，并占用较多存储空间，存储器的实际有效利用率较低。

10、3、对冷启动计算机重要数据备份更新量较为庞大，影响计算机启动速度，对双机通讯要求较高。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种应用于空间飞行器的重要数据掉电恢复方法及系统。

2、根据本发明提供的一种应用于空间飞行器的重要数据掉电恢复方法及系统，所述方案如下：

3、第一方面，提供了一种应用于空间飞行器的重要数据掉电恢复方法，所述方法包括：

4、步骤s1：根据相关性和类型对重要数据进行分组分类设计编排，并按预设的数据存储结构进行数据写入存储；

5、步骤s2：计算机初始上电，从可擦写可编程只读存储器eeprom搬运初始重要数据至更新备份区，重要数据写入过程及状态处理；

6、步骤s3：根据预设的类内数据校验方法对各类重要数据计算类校验信息；

7、步骤s4：在计算机正常运行过程中，对每节拍待更新的重要数据进行更新存储处理；

8、步骤s5：主份计算机复位后，根据所述更新备份区重要数据的类校验信息判别数据有效性，进行重要数据恢复处理；

9、步骤s6：备份计算机重新上电时，从主份计算机获取重要数据，按类为单元以及组更新标志为条件分批获取重要数据；

10、步骤s7：主份计算机和备份计算机均加电，即处于双热机状态运行时，每节拍主份计算机发送更新数据，更新备份计算机重要数据区。

11、优选地，所述步骤s1包括：

12、每组数据的结构为：组数据更新标志，组数据字节个数，组数据内容；

13、每类数据包的结构为：类数据校验信息，类字节数，类内组数，类数据内容。

14、优选地，所述步骤s2包括：计算机上电时，从eeprom中获取重要数据的初始值，并存放在更新备份区中作为重要数据的保存区，在软件运行中实现对该部分数据更新和使用；存储格式按照步骤s1设计的数据存储结构进行存储，初次存储时，各组数据更新标志为0x0，表示初始状态。

15、优选地，所述步骤s4包括：更新存储数据过程中，先校验该类数据校验信息是否正确；

16、若正确则对每组需要被更新的数据进行设置：1)写入该组数据前，置组更新标志为0x55，表示数据更新中；2)写入更新数据；3)写入数据后，置组更新标志为0xaa，表示已更新；

17、该类中所需更新的数据组更新完成后，更新类数据校验信息；循环该步操作，完成当前节拍全部待更新的备份数据。

18、优选地，所述步骤s4还包括：根据地面指令对有需求的重要数据进行写入eeprom进行固化备份更新，固化时选取某类数据，并清除固化状态下的更新标志。

19、优选地，所述步骤s5包括：当计算机出现或需要复位后，计算机处于热启动状态，依次读取类内数据，并计算相应的校验信息，判断校验信息是否与对应类结构中的校验信息一致，若一致，则对应类数据有效；若不一致，数据校验错误，从备份计算机恢复对应部分重要数据，否则从eeprom中获取对应部分重要数据。

20、优选地，所述步骤s6包括：当备份计算机加电运行时，计算机处于冷启动状态，则通过双机通讯，将主份计算机重要数据中类校验正确且更新标志为已更新状态的数据组传递到备份计算机中，更新标志为未更新或类校验错误的组数据则从本机获取，完成备份计算机重要数据更新后，进行该备份计算机类数据校验信息计算。

21、优选地，所述步骤s7包括：双热机状态运行时，主份计算机数据更新参照步骤s6对当前节拍需要更新的数据进行同步更新备份计算机，同时当主份计算机某类重要数据校验信息错误时，通过备份计算机获取备份状态进行数据恢复。

22、第二方面，提供了一种应用于空间飞行器的重要数据掉电恢复系统，所述系统包括：

23、模块m1：根据相关性和类型对重要数据进行分组分类设计编排，并按预设的数据存储结构进行数据写入存储；

24、模块m2：计算机初始上电，从只读存储器eeprom搬运初始重要数据至更新备份区，重要数据写入过程及状态处理；

25、模块m3：根据预设的类内数据校验方法对各类重要数据计算类校验信息；

26、模块m4：在计算机正常运行过程中，对每节拍待更新的重要数据进行更新存储处理；

27、模块m5：主份计算机复位后，根据所述更新备份区重要数据的类校验信息判别数据有效性，进行重要数据恢复处理；

28、模块m6：备份计算机重新上电时，从主份计算机获取重要数据，按类为单元以及组更新标志为条件分批获取重要数据；

29、模块m7：主份计算机和备份计算机均加电，即处于双热机状态运行时，每节拍主份计算机发送更新数据，更新备份计算机重要数据区。

30、优选地，所述模块m1包括：

31、每组数据的结构为：组数据更新标志，组数据字节个数，组数据内容；

32、每类数据包的结构为：类数据校验信息，类字节数，类内组数，类数据内容；

33、所述模块m2包括：计算机上电时，从eeprom中获取重要数据的初始值，并存放在更新备份区中作为重要数据的保存区，在软件运行中实现对该部分数据更新和使用；存储格式按照模块m1设计的数据存储结构进行存储，初次存储时，各组数据更新标志为0x0，表示初始状态；

34、所述模块m4包括：更新存储数据过程中，先校验该类数据校验信息是否正确；

35、若正确则对每组需要被更新的数据进行设置：1)写入该组数据前，置组更新标志为0x55，表示数据更新中；2)写入更新数据；3)写入数据后，置组更新标志为0xaa，表示已更新；

36、该类中所需更新的数据组更新完成后，更新类数据校验信息；循环该步操作，完成当前节拍全部待更新的备份数据；

37、所述模块m4还包括：根据地面指令对有需求的重要数据进行写入eeprom进行固化备份更新，固化时选取某类数据，并清除固化状态下的更新标志；

38、所述模块m5包括：当计算机出现或需要复位后，计算机处于热启动状态，依次读取类内数据，并计算相应的校验信息，判断校验信息是否与对应类结构中的校验信息一致，若一致，则对应类数据有效；若不一致，数据校验错误，从备份计算机恢复对应部分重要数据，否则从eeprom中获取对应部分重要数据；

39、所述模块m6包括：当备份计算机加电运行时，计算机处于冷启动状态，则通过双机通讯，将主份计算机重要数据中类校验正确且更新标志为已更新状态的数据组传递到备份计算机中，更新标志为未更新或类校验错误的组数据则从本机获取，完成备份计算机重要数据更新后，进行该备份计算机类数据校验信息计算；

40、所述模块m7包括：双热机状态运行时，主份计算机数据更新参照模块m6对当前节拍需要更新的数据进行同步更新备份计算机，同时当主份计算机某类重要数据校验信息错误时，通过备份计算机获取备份状态进行数据恢复。

41、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

42、1、本发明针对卫星等空间飞行器的频繁更新类重要数据实现当计算机瞬时复位的快速校验恢复功能以及冷备上电后的数据传递接收功能，同时避免恢复数据过程中，由宇宙射线导致存储器异常翻转等原因造成数据恢复错误；

43、2、本发明通过对重要数据分块存储管理、分组更新校验的方式，同时为保证数据校验信息的有效性，降低校验信息的重复概率，设计了一种特殊的校验码，从而实现在存储数据的同时完成数据状态和校验信息的生成，以便确保数据恢复过程中的数据正确性及快速性。

44、本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。