一种在轨维修方法、接口保护方法及系统与流程

本发明属于计算机领域，具体涉及一种在轨维修方法、接口保护方法及系统。

背景技术：

1、为了深入开展空间科学研究，推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展。现有的电子设备寿命不能满足空间站设备长达15年工作的要求，结合空间站与卫星等无人航天器不同的具有长期有人值守的特点，必须对发生永久性故障的计算机设备进行在轨维修更换。

2、现有的空间计算机设备，提高可靠性和寿命一般采取双机或三机冗余方式，当一机发生不可恢复故障后需要切换到备机继续工作，系统降级，可靠性和寿命降低，当降级到最低一级单机异常时，设备整体功能丧失，严重时会导致飞行任务的失败。且现有空间设备并没有考虑在轨维修更换工况，对接口没有进行保护，故障设备断电后由于和其电缆相连的设备仍在正常工作，直接插拔电缆可能对本设备和电缆相连设备带来风险，造成信号干扰，严重时会导致接口受损，影响其他设备正常工作。

3、由此可见，现有的在轨维修措施，未考虑接口的保护，故障设备在空间维修更换时，直接插拔电缆，容易对本设备和电缆相连设备带来风险，造成信号干扰，影响其他设备正常工作，进而影响了空间设备的可靠性和寿命。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种在轨维修方法、接口保护方法及系统，采用本系统和方法，确保故障设备在空间维修更换时，和故障设备电缆连接设备的安全，降低维修风险，实现空间设备的可靠性和寿命显著提升。

2、为了达到上述目的，本发明采用技术方案如下：

3、一种在轨维修接口保护方法，包括：

4、将常用接口分类为支持热插拔接口、不支持热插拔接口和采取保护措施后可热插拔接口；

5、若在轨维修接口为支持热插拔接口，直接拔插电缆；

6、若在轨维修接口为不支持热插拔接口，为在轨维修接口对应的接口器件单独供电，通过处理器控制供电状态，在接口器件电源上串接潜通路保护元件，拔插电缆；

7、若在轨维修接口为采取保护措施后可热插拔接口，将互连设备两端共地拔插电缆。

8、进一步地，所述支持热插拔接口包括1553总线接口、以太网接口和数字视频信号接口。

9、进一步地，所述不支持热插拔接口包括rs-422接口、lvds接口、高频信号接口、时钟接口、供电接口。

10、进一步地，若在轨维修接口为不支持热插拔接口，通过cpu或是fpga控制供电模块的使能端，在接口器件上串接二极管。

11、进一步地，若在轨维修接口为采取保护措施后可热插拔接口，在互连设备上连接用于防止干扰信号的地线接插件，该地线接插件连接时，最先插上，最后拔出。

12、进一步地，所述采取保护措施后可热插拔接口为模拟量采集接口，在模拟量采集接口的负载端接入大于其源端阻抗的器件。

13、进一步地，所述采取保护措施后可热插拔接口为指令接口，在指令接口的源端接入oc门或触点开关，负载端接入继电器或者门电路。

14、一种在轨维修接口保护系统，用于实现上述在轨维修接口保护方法的步骤，包括：

15、分类模块，用于将常用接口分类为支持热插拔接口、不支持热插拔接口和采取保护措施后可热插拔接口；

16、拔插模块，用于拔插电缆；若在轨维修接口为支持热插拔接口，直接拔插电缆；若在轨维修接口为不支持热插拔接口，采用供电模块为在轨维修接口对应的接口器件供电，通过处理器控制供电模块，在接口器件上串接潜通路保护元件，拔插电缆；若在轨维修接口为采取保护措施后可热插拔接口，将互连设备两端共地拔插电缆。

17、进一步地，所述拔插模块包括接口器件电源管理系统，所述接口器件电源管理系统包括：

18、供电模块，用于为在轨维修接口对应的接口器件单独供电；

19、处理器，用于控制在轨维修接口对应的接口器件的供电状态；

20、潜通路保护元件，用于防止接口器件电源带电。

21、一种在轨维修方法，包括：

22、判断设备故障不能恢复后，将互连设备和与其相连其他设备的接口芯片断电，采用上述在轨维修接口保护方法拔下电缆插头，更换备用设备，恢复供电。

23、相比于现有技术，本发明具有有益效果如下：

24、本发明提供一种在轨维修接口保护方法，本方法首先对常用接口进行分类，根据不同类别的在轨维修接口采取不同的保护方法，针对支持热插拔接口采用直接拔插电缆方式；针对不支持热插拔接口，采用为接口器件单独供电，通过处理器控制供电状态并在接口器件电源上串接潜通路保护元件，再拔插电缆方式；针对采取保护措施后可热插拔接口，采用将互连设备两端共地后拔插电缆方式；在设备发生不可恢复故障时，采用本保护方法，使得在轨维修故障设备既不影响对端设备的正常工作，又实现了备件设备更换后冗余结构的重构，提高了可靠性和寿命。

25、本发明还提供一种在轨维修接口保护系统，用于实现上述在轨维修接口保护方法的步骤，本系统能够实现在设备故障时，断电、拆除电缆更换操作不影响其他相连设备正常工作，同时在其他相连设备故障拆除时，也不影响本设备正常工作，并且更换过程不会对接口造成损坏，降低维修风险，实现空间设备的可靠性和寿命显著提升。

26、本发明还提供一种在轨维修方法，采用本方法能够使得单一设备在发生故障需要维修更换时，不会造成信号干扰，其他设备不受影响，均能正常工作，进而提升了空间设备的可靠性和寿命。

技术特征：

1.一种在轨维修接口保护方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种在轨维修接口保护方法，其特征在于，所述支持热插拔接口包括1553总线接口、以太网接口和数字视频信号接口。

3.根据权利要求1所述的一种在轨维修接口保护方法，其特征在于，所述不支持热插拔接口包括rs-422接口、lvds接口、高频信号接口、时钟接口、供电接口。

4.根据权利要求1所述的一种在轨维修接口保护方法，其特征在于，若在轨维修接口为不支持热插拔接口，通过cpu或是fpga控制供电模块的使能端，在接口器件上串接二极管。

5.根据权利要求1所述的一种在轨维修接口保护方法，其特征在于，若在轨维修接口为采取保护措施后可热插拔接口，在互连设备上连接用于防止干扰信号的地线接插件，该地线接插件连接时，最先插上，最后拔出。

6.根据权利要求1所述的一种在轨维修接口保护方法，其特征在于，所述采取保护措施后可热插拔接口为模拟量采集接口，在模拟量采集接口的负载端接入大于其源端阻抗的器件。

7.根据权利要求1所述的一种在轨维修接口保护方法，其特征在于，所述采取保护措施后可热插拔接口为指令接口，在指令接口的源端接入oc门或触点开关，负载端接入继电器或者门电路。

8.一种在轨维修接口保护系统，用于实现权利要求1-7任一项所述在轨维修接口保护方法的步骤，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的一种在轨维修接口保护系统，其特征在于，所述拔插模块包括接口器件电源管理系统，所述接口器件电源管理系统包括：

10.一种在轨维修方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种在轨维修方法、接口保护方法及系统，属于计算机领域，本方法首先对常用接口进行分类，根据不同类别的在轨维修接口采取不同的保护方法，针对支持热插拔接口采用直接拔插电缆方式；针对不支持热插拔接口，采用为接口器件单独供电，通过处理器控制供电状态并在接口器件电源上串接潜通路保护元件，再拔插电缆方式；针对采取保护措施后可热插拔接口，采用将互连设备两端共地后拔插电缆方式；在设备发生不可恢复故障时，采用本保护方法，使得在轨维修故障设备既不影响对端设备的正常工作，又实现了备件设备更换后冗余结构的重构，提高了可靠性和寿命。

技术研发人员：王耀,张婧媛,梁小坛
受保护的技术使用者：西安微电子技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15