基于共享缓存区的卫星故障处理方法、装置、设备及介质与流程

本发明一般涉及故障处理，具体涉及一种基于共享缓存区的卫星故障处理方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、随着工业级器件在航天系统的应用，卫星电子学功能越来越复杂，卫星在轨故障出现的频率的也越来越高。在星载软硬件技术发展的过程中，依托星载计算机对在轨卫星进行故障检测已经越来越多地应用在各个在轨卫星中。在卫星在轨运行过程中，为了保证卫星安全，降低运行管理成本，在无地面干预的情况下，对卫星的故障进行自主处理显得尤为重要。

2、目前，相关技术中的卫星平台配备有自主故障检测与处理系统，通过采用单一故障模式串行处理的方式，实现自主故障检测与处理。然而该方案仅仅依靠故障发生的先后时间顺序逐个检测与处理故障，可能无法及时处理一些会带来更严重影响的故障，极易造成故障蔓延，产生严重影响；并且不同故障模式间往往存在关联关系，例如某个故障模式的发生可能是触发其他故障模式条件的源头，而现有以单个故障模式为主的故障检测机制会按规则处理所有故障模式，使得进行冗余操作，导致故障处理效率低且可能产生安全风险。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种基于共享缓存区的卫星故障处理方法、装置、设备及介质，能够实现卫星入轨后自主完成单重/多重故障发生后的自主检测与处理，提升了卫星自主故障检测与处理的鲁棒性和实用性，同时降低了安全风险。

2、第一方面，本发明提供了一种基于共享缓存区的卫星故障处理方法，该方法包括：

3、对获取的卫星传感器数据进行识别处理，得到可预期故障特征和非预期故障特征；

4、采用预设故障识别规则，对所述可预期故障特征进行分析处理，确定可预期故障模式信息；

5、基于所述非预期故障特征和故障检测模型，确定非预期故障结果；

6、将所述可预期故障模式信息存储至共享缓存区；

7、从所述共享缓存区调度所述可预期故障模式信息并进行故障恢复处理，并对所述可预期故障模式信息和非预期故障结果进行告警。

8、在其中一个实施例中，所述故障识别规则包括各个故障模式的匹配条件；采用预设故障识别规则，对所述可预期故障特征进行分析处理，确定可预期故障模式信息，包括：

9、初始化所有可识别和当前可识别的故障模式集合；

10、按照优先级由高至低的顺序依次遍历所述当前可识别的故障模式集合，获取所述各个故障模式的匹配条件对应的匹配特征；

11、将所述可预期故障特征与所述各个故障模式的匹配条件对应的匹配特征进行比对；

12、将所述可预期故障特征与匹配特征比对一致的故障模式确定为可预期故障模式信息。

13、在其中一个实施例中，在确定出可预期故障模式信息之后，所述方法还包括：

14、将所述可预期故障模式信息从所述当前可识别的故障模式集合中删除；

15、在故障关联矩阵中查找与所述可预期故障模式信息关联的关联故障模式；所述故障关联矩阵中的向量值用于表征不同故障模式之间的关联关系；

16、将所述关联故障模式从所述当前可识别的故障模式集合中删除。

17、在其中一个实施例中，所述故障检测模型包括由多个神经网络模型组成的神经网络模型集合；

18、基于所述非预期故障特征和故障检测模型，确定非预期故障结果，包括；

19、遍历所述多个神经网络模型，从所述非预期故障特征中获取各个神经网络模型的非预期输入特征；

20、将所述非预期输入特征输入所述神经网络模型中，得到对应的预测结果；所述预测结果用于表征识别到对应故障的概率值；

21、将所述概率值大于预设阈值的预测结果作为所述非预期故障结果。

22、在其中一个实施例中，将所述可预期故障模式信息存储至共享缓存区，包括：

23、初始化所述共享缓存区；

24、从所述可预期故障模式信息中获取优先级信息；

25、根据所述优先级信息，将所述可预期故障模式信息按照先入先出的顺序存储至所述共享缓存区中对应的等级队列中。

26、在其中一个实施例中，从所述共享缓存区调度所述可预期故障模式信息并进行故障恢复处理，包括：

27、从所述共享缓存区获取所述可预期故障模式信息；

28、查找与所述可预期故障模式信息对应的恢复策略，生成并发送指令序列，以对所述可预期故障模式信息进行故障恢复处理。

29、在其中一个实施例中，在对可预期故障模式信息进行故障恢复处理之后，所述方法还包括：

30、遍历所述故障关联矩阵中所有行向量的值，判断所述行向量中是否存在第一目标值，

31、若所述行向量中存在第一目标值，则确定所述第一目标值所属的行数；

32、遍历所述故障关联矩阵中所述行数对应的所有列向量的值，判断所述列向量中是否存在第二目标值；

33、若所述列向量中存在第二目标值，则确定所述第二目标值所属的列数和所述列数对应的待恢复故障，判断所述共享缓存区是否存在所述待恢复故障；

34、若存在，则保持所述当前可识别的故障模式集合不变。

35、第二方面，本技术实施例提供了基于共享缓存区的卫星故障处理装置，该装置包括：

36、识别模块，用于对获取的卫星传感器数据进行识别处理，得到可预期故障特征和非预期故障特征；

37、可预期故障确定模块，用于采用预设故障识别规则，对所述可预期故障特征进行分析处理，确定可预期故障模式信息；

38、非预期故障确定模块，用于基于所述非预期故障特征和故障检测模型，确定非预期故障结果；

39、存储模块，用于将所述可预期故障模式信息存储至共享缓存区；

40、故障恢复模块，用于从所述共享缓存区调度所述可预期故障模式信息并进行故障恢复处理，并对所述可预期故障模式信息和非预期故障结果进行告警。

41、第三方面，本技术实施例提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该程序时实现如上述第一方面的基于共享缓存区的卫星故障处理方法。

42、第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序用于实现如上第一方面的基于共享缓存区的卫星故障处理方法。

43、本技术实施例提供的基于共享缓存区的卫星故障处理方法、装置、设备及介质，通过获取卫星传感器数据，并对卫星传感器数据进行识别处理，得到可预期故障特征和非预期故障特征，然后采用预设故障识别规则，对可预期故障特征进行分析处理，确定可预期故障模式信息，并基于非预期故障特征和故障检测模型，确定非预期故障结果，将可预期故障模式信息存储至共享缓存区，然后从共享缓存区调度可预期故障模式信息并进行故障恢复处理，并对可预期故障模式信息和非预期故障结果进行告警。与现有技术相比，该技术方案中能够精准地识别出可预期故障特征和非预期故障特征，从而在卫星发生多重故障时，并行检测出所有主要故障，由于将可预期故障特征存储至共享缓存区，从而能够使得在进行故障恢复过程中，可根据优先程度，自主选择并处理可能带来最严重影响的故障，并利用故障检测模型精准地预测出非预期故障结果，以便及时采取报警等措施，提高了故障处理效率，极大地降低了安全风险，实现卫星入轨后自主完成单重/多重故障发生后的自主检测与处理，提升了卫星自主故障检测与处理的鲁棒性和实用性。