一种星载数传分系统任务执行效果自动化评价系统和方法与流程

本发明涉及卫星测试，特别是一种星载数传分系统任务执行效果自动化评价系统和方法。

背景技术：

1、数传分系统是卫星重要分系统之一，其功能为接收载荷数据，按要求处理后送大容量存储器进行记录，过境时经天线向地面站传输。典型的数传分系统由基带部分和通道部分组成。基带部分完成数据的接收、处理，通常具有压缩、aos格式编排、大容量存储回放、数据流向控制等功能；通道部分完成射频信号的对地传输，通常具有调制、功率放大和对地定向辐射等功能。

2、随着航天技术的不断发展和用户需求的扩展，有效载荷的性能不断提升，对于数据处理和传输的性能要求也不断提升，使得数传分系统日益复杂、功能愈加强大。一个典型的光学遥感卫星，其数传分系统可能由十几台(套)设备组成，其控制指令可能多达百余条。以固存为例，其工作模式可能包括记录、回放、边记边放、擦除、自检维护等，每种模式可能又有2～6个子模式。

3、另一方面，近年来，为响应用户对于卫星好用易用的要求，卫星也在逐渐向“智能化”方向转变，导致卫星操控模式相对传统卫星有很大不同。传统卫星采用“地面规划上注+星上指令模版执行”操作模式，卫星数传分系统的所有动作均由所接收到的、星务发出的指令驱动，这些指令的内容是已知的，发送时间是可控的；而智能化卫星采用基于自主任务规划的操作模式，数传分系统的输入仅是元任务数据块，所有动作需自行分解执行，指令隐藏在分系统内部，其内容和发送时间对使用者均不可见。

4、基于以上原因，卫星数传分系统地面测试的工作量和难度成倍增加。在整星测试过程中，由于测试人员的精力、能力和数量有限，仅凭自身的力量往往难以熟练地对每条指令的执行情况进行快速判读，不容易发现测试过程中参数出现的细微变化，更不能胜任自主任务规划模式中隐式指令驱动下的测试工作。因此，传统的人工判读无法保证准确性、全面性、实时性，无法适应测试需求。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：

2、克服现有技术的不足，提供了一种星载数传分系统任务执行效果自动化评价系统和方法，实现对基于传统卫星和智能化卫星的在整星测试过程中星载数传分系统任务执行效果的自动化评价，满足当前复杂卫星系统的测试需求。

3、本发明的技术解决方案是：

4、一种星载数传分系统任务执行效果自动化评价系统，包括：

5、指令判读数据库，用于存储判断星载数传分系统对指令响应是否符合预期的指令判据；

6、运行状态判读数据库，用于存储判断星载数传分系统运行状态是否正常的状态判据；

7、判读序列解析模块，根据读取的任务清单，调用运行状态判读数据库，生成判读序列；

8、测试网数据采集解析模块，通过对测试网数据进行监听，接收向卫星发送的操作指令和卫星下传的实时遥测数据，进行处理后发送给判读与告警模块；

9、判读与告警模块，从接收的实时遥测数据中解析得到待判读遥测参数，根据不同驱动方式，调用指令判读数据库或判读序列，利用判读规则对待判读遥测参数进行判读并生成判读结果，对异常判读结果进行告警，生成告警列表。

10、本发明进一步改进为：

11、所述指令判读数据库，存储内容包括加断电指令判据、状态设置指令判据、固存操作指令判据、天线操作指令判据和特殊指令判据。

12、所述运行状态判读数据库根据任务阶段进行设计：其中任务前判据使用能够判断任务开始前参与任务的各单机是否处于正常工作状态的遥测值，包括遥测发送计数变化、状态设置遥测值、固存工作状态遥测值；

13、任务中判据使用能够判断任务过程中固存和天线的工作是否符合预期的遥测值，包括固存工作状态遥测值、记录文件号遥测值、记录地址遥测变化、回放文件号遥测值、回放地址遥测变化、天线工作状态遥测值、天线转角遥测变化；

14、关机前判据使用能够判断任务结束后数传各单机是否正确断电的遥测值，包括载荷区电流变化。

15、所述判读序列解析模块包括：

16、任务接收单元，用于读取来自于判读与告警模块的任务清单和赋值参数；

17、判据生成单元，用于循环处理任务清单，依次根据任务类型，调用运行状态判读数据库，结合赋值参数，生成判读序列，所述判读序列包括任务前、任务中、关机前的判读时刻列表和遥测判据列表。

18、所述任务类型包括记录、回放、边记边放、擦除，或这些任务的组合。

19、所述测试网数据采集解析模块包括：

20、数据采集单元，用于对测试网中广播的数据进行实时采集，将获取的操作指令发送到指令解析单元，遥测数据发送到遥测解析单元；

21、指令解析单元，用于对操作指令的提取，将收到的操作指令进行分类，提取数传分系统操作指令，并生成指令码字；

22、遥测解析单元，用于对遥测数据进行解包处理，提取星时数据和数传遥测包；

23、数据发送单元，用于将指令码字、星时数据和数传遥测包发送给判读与告警模块的判读单元。

24、所述判读与告警模块包括：

25、输入单元，用于选择驱动方式，输入任务清单，设置赋值参数，所述驱动方式包括“显式指令驱动方式”和“自主任务规划驱动方式”；

26、判读单元，当选择“显式指令驱动方式”时，该单元根据接收的指令码字通过调用指令判读数据库获取相应指令判据，从接收的数传遥测包解析待判读遥测参数，按照指令判据进行判读，生成判读结果；当选择“自主任务规划驱动方式”时，该单元通过调用判读序列，对比接收的星时数据和判读序列中的判读时刻列表确定是否进行判读，从接收的数传遥测包解析待判读遥测参数，按照判读序列中的遥测判据列表进行判读，生成判读结果；

27、显示单元，用于根据判读结果对星载数传分系统异常运行状态进行告警显示；

28、输出单元，用于导出告警列表。

29、本发明还提供一种星载数传分系统任务执行效果自动化评价方法，包括如下步骤：

30、首先设置运行状态判读数据库，输入任务清单，配置赋值参数；然后根据任务清单，调用运行状态判读数据库，生成判读序列；同时，对测试网数据实时进行监听，接收并处理卫星下传的实时遥测数据；最后循环对比判读序列和从实时遥测数据中解析的待判读遥测参数，利用判读规则生成判读结果，对异常判读结果进行告警，生成告警列表。

31、进一步，生成判读序列包括如下步骤：

32、读取任务清单和赋值参数；循环处理任务清单，依次根据任务类型，调用运行状态判读数据库，结合赋值参数，分别生成任务前、任务中、关机前的判读时刻列表和遥测判据列表。

33、本发明还提供一种计算机可读存储介质，该介质内计算机程序被处理器执行时实现上述所述方法的步骤。

34、本发明与现有技术相比的优点在于：

35、1)本发明实现了系统按判读规则自动执行测试判读任务，减少了人工监视判读的大量工作，全面提高了测试效率；

36、2)本发明实现了测试过程中数据判读结果自动记录，便于进行测试结果分析，提高了测试质量。

37、3)本发明采用了运行状态判读数据库，存储卫星地面测试时对数传分系统运行是否正常的判据，是实现对数传分系统任务自主执行效果全面、精准判读的基础，提高了测试质量；

38、4)本发明采用了判读序列解析模块，实现了测试任务的调度和管理，并在测试过程中完成卫星数传分系统测试系统功能模块的监视和控制，以及测试结果的实时判读，减少了人工监测判断时的大量工作，提高了测试效率。

39、5)本发明可支持显式指令驱动、自主任务规划驱动两种测试方式，不仅适用于基于“地面规划上注+星上指令模版执行”操作模式的传统卫星，也适用于基于自主任务规划的智能化卫星。