基于卫星双机系统切机的配电保持系统及配电保持方法与流程

本发明属于星务计算机，具体涉及一种基于卫星双机系统切机的配电保持系统及配电保持方法。

背景技术：

1、卫星在轨时，存在双机模式，当碰到意外情况，当班机出问题时，会切机到备份机，而在切机过程，星上正在运行的控制部件不可掉电，否则姿态就会发散，导致卫星失控。因此切机过程中配电保持非常重要。目前微小卫星切机配电保持方法，一般是在切机后，新当班机通过cpu软件初始化时检测星上部件开关机状态，并重新一一恢复配电，同时解锁原当班机配电通道，这种方法需要既要底层fpga软件操作，又要耦合上层cpu软件，且时间上控制也较长，仍然会带来卫星失控风险。

技术实现思路

1、本发明针对上述问题，提供了一种基于卫星双机系统切机的配电保持系统及配电保持方法，旨在完全基于fpga实现配电恢复，适用于温备设计与冷备设计的星载机计算机。

2、根据本公开实施例，提供一种基于卫星双机系统切机的配电保持系统，系统包括主机a、主机b、信号锁定模块a、信号锁定模块b、配电模块以及控制部件，其中，所述主机a和所述主机b分别通过对所述信号锁定模块a和所述信号锁定模块b输出电平和锁定脉冲控制配电，所述信号锁定模块a和所述信号锁定模块b分别对所述配电模块采用电平控制，所述主机a和所述主机b利用双模块控制逻辑对所述信号锁定模块a和所述信号锁定模块b进行使能控制切机，所述配电模块根据接收到的所述信号锁定模块a和所述信号锁定模块b的电平控制信号进行配电输出，所述控制部件根据所述配电输出执行配电操作；

3、所述双模块控制逻辑包括：所述主机a和所述主机b均对所述信号锁定模块a或所述信号锁定模块b进行使能控制切机，并且所述主机a和所述主机b对所述信号锁定模块a或信号锁定模块b的输出满足或非门时，所述信号锁定模块a或信号锁定模块b切机转换才会接通。

4、在一些实施例中，所述主机a和所述主机b实时检测当班机标志是否有变化，若所述当班机标志无变化，所述主机a或所述主机b正常向所述配电模块发送配电指令；当检测到所述当班机标志发生变化时，新当班机读取当前供电配电状态，并根据当前供电配电状态发送配电指令；所述新当班机向新当班机信号锁定模块输出锁定脉冲，保持一段时间后，输出复位脉冲到原当班机的信号锁定模块并解除原当班机的信号锁定状态。

5、在一些实施例中，对所述主机a和所述主机b设计防错逻辑进行当班机检测，防错逻辑包括：需在当班机标志和身份机标志相同情况下才确定被检测机为真实当班机。

6、在一些实施例中，对当班机标志进行滤波检测，当最近连续n次当班机标志均为标签x时，置主机a为当班机，当最近连续n次当班机标志均为标签y时，置主机b为当班机；对身份机标志进行滤波检测，当第m级缓存标志均为标签z时，设定身份为主机a，当第m级缓存标志不为标签z时，设定身份为主机b。

7、在一些实施例中，双模块逻辑具体实现方式为：

8、主机a和主机b对信号锁定模块a或信号锁定模块b的控制信号均为0或1时，信号锁定模块a或信号锁定模块b切机转换才会接通。

9、根据本公开的另一实施例，一种基于卫星双机系统切机的配电保持方法，方法包括:

10、主机a和主机b分别通过对信号锁定模块a和信号锁定模块b输出电平和锁定脉冲控制配电，所述信号锁定模块a和所述信号锁定模块b分别对配电模块采用电平控制，所述主机a和所述主机b利用双模块控制逻辑对所述信号锁定模块a和所述信号锁定模块b进行使能控制切机，所述配电模块根据接收到的所述信号锁定模块a和所述信号锁定模块b的电平控制信号进行配电输出，利用控制部件根据所述配电输出执行配电操作；

11、所述双模块控制逻辑包括：所述主机a和所述主机b均对所述信号锁定模块a或所述信号锁定模块b进行使能控制切机，并且所述主机a和所述主机b对所述信号锁定模块a或信号锁定模块b的输出满足或非门时，所述信号锁定模块a或信号锁定模块b切机转换才会接通。

12、在一些实施例中，所述主机a和所述主机b实时检测当班机标志是否有变化，若所述当班机标志无变化，所述主机a或所述主机b正常向所述配电模块发送配电指令；当检测到所述当班机标志发生变化时，新当班机读取当前供电配电状态，并根据当前供电配电状态发送配电指令；所述新当班机向新当班机信号锁定模块输出锁定脉冲，保持一段时间后，输出复位脉冲到原当班机的信号锁定模块并解除原当班机的信号锁定状态。

13、在一些实施例中，对所述主机a和所述主机b设计防错逻辑进行当班机检测，防错逻辑包括：需在当班机标志和身份机标志相同情况下才确定被检测机为真实当班机。

14、在一些实施例中，对当班机标志进行滤波检测，当最近连续n次当班机标志均为标签x时，置主机a为当班机，当最近连续n次当班机标志均为标签y时，置主机b为当班机；对身份机标志进行滤波检测，当第m级缓存标志均为标签z时，设定身份为主机a，当第m级缓存标志不为标签z时，设定身份为主机b。

15、在一些实施例中，双模块逻辑具体实现方式为：

16、主机a和主机b对信号锁定模块a或信号锁定模块b的控制信号均为0或1时，信号锁定模块a或信号锁定模块b切机转换才会接通。

17、本公开实施例提供的技术方案：一种基于卫星双机系统切机的配电保持系统及配电保持方法，其有益效果包括：不需要底层fpga耦合上层cpu软件共同操作，完全基于fpga逻辑与硬件设计相结合，完成一套自主切机配电功能，适用于温备设计与冷备设计的星载机计算机，减少了控制时间，从而降低了因切机配电时间过长带来的卫星失控风险。本发明在实践在轨运行时，取得了良好的效果。

18、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

技术特征：

1.一种基于卫星双机系统切机的配电保持系统，其特征在于，所述系统包括主机a、主机b、信号锁定模块a、信号锁定模块b、配电模块以及控制部件，其中，所述主机a和所述主机b分别通过对所述信号锁定模块a和所述信号锁定模块b输出电平和锁定脉冲控制配电，所述信号锁定模块a和所述信号锁定模块b分别对所述配电模块采用电平控制，所述主机a和所述主机b利用双模块控制逻辑对所述信号锁定模块a和所述信号锁定模块b进行使能控制切机，所述配电模块根据接收到的所述信号锁定模块a和所述信号锁定模块b的电平控制信号进行配电输出，所述控制部件根据所述配电输出执行配电操作；

2.根据权利要求1所述的基于卫星双机系统切机的配电保持系统，其特征在于，所述主机a和所述主机b实时检测当班机标志是否有变化，若所述当班机标志无变化，所述主机a或所述主机b正常向所述配电模块发送配电指令；当检测到所述当班机标志发生变化时，新当班机读取当前供电配电状态，并根据当前供电配电状态发送配电指令；所述新当班机向新当班机信号锁定模块输出锁定脉冲，保持一段时间后，输出复位脉冲到原当班机的信号锁定模块并解除原当班机的信号锁定状态。

3.根据权利要求2所述的基于卫星双机系统切机的配电保持系统，其特征在于，对所述主机a和所述主机b设计防错逻辑进行当班机检测，所述防错逻辑包括：需在当班机标志和身份机标志相同情况下才确定被检测机为真实当班机。

4.根据权利要求3所述的基于卫星双机系统切机的配电保持系统，其特征在于，对当班机标志进行滤波检测，当最近连续n次当班机标志均为标签x时，置主机a为当班机，当最近连续n次当班机标志均为标签y时，置主机b为当班机；对身份机标志进行滤波检测，当第m级缓存标志均为标签z时，设定身份为主机a，否则设定身份为主机b。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于卫星双机系统切机的配电保持系统，其特征在于，所述双模块逻辑具体实现方式为：

6.一种基于卫星双机系统切机的配电保持方法，其特征在于，所述方法包括:

7.根据权利要求6所述的基于卫星双机系统切机的配电保持方法，其特征在于，所述主机a和所述主机b实时检测当班机标志是否有变化，若所述当班机标志无变化，所述主机a或所述主机b正常向所述配电模块发送配电指令；当检测到所述当班机标志发生变化时，新当班机读取当前供电配电状态，并根据当前供电配电状态发送配电指令；所述新当班机向新当班机信号锁定模块输出锁定脉冲，保持一段时间后，输出复位脉冲到原当班机的信号锁定模块并解除原当班机的信号锁定状态。

8.根据权利要求7所述的基于卫星双机系统切机的配电保持方法，其特征在于，对所述主机a和所述主机b设计防错逻辑进行当班机检测，所述防错逻辑包括：需在当班机标志和身份机标志相同情况下才确定被检测机为真实当班机。

9.根据权利要求8所述的基于卫星双机系统切机的配电保持方法，其特征在于，对当班机标志进行滤波检测，当最近连续n次当班机标志均为标签x时，置主机a为当班机，当最近连续n次当班机标志均为标签y时，置主机b为当班机；对身份机标志进行滤波检测，当第m级缓存标志均为标签z时，设定身份为主机a，否则设定身份为主机b。

10.根据权利要求6-9任一项所述的基于卫星双机系统切机的配电保持方法，其特征在于，所述双模块逻辑具体实现方式为：

技术总结
本发明公开了一种基于卫星双机系统切机的配电保持系统及配电保持方法，系统包括主机A、主机B、信号锁定模块A、信号锁定模块B、配电模块以及控制部件，主机A和主机B分别通过对信号锁定模块A和信号锁定模块B输出电平和锁定脉冲控制配电，信号锁定模块A和信号锁定模块B分别对配电模块采用电平控制，主机A和主机B利用双模块控制逻辑对信号锁定模块A和信号锁定模块B进行使能控制切机，配电模块根据接收到的电平控制信号进行配电输出，控制部件根据配电输出执行配电操作。本发明基于FPGA逻辑与硬件设计相结合，完成一套自主切机配电功能，减少了控制时间，从而降低了因切机配电时间过长带来的卫星失控风险。

技术研发人员：何波,蒲卫华,崔玉梅,邵钢,任文胜,郭尚,白少鹏,林深城
受保护的技术使用者：深圳航天东方红卫星有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17