【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種星上自主任務規劃軟件自適應恢復與重建方法，屬于衛星星上自主任務規劃。
技術介紹
1、星上自主任務規劃領域近年來得到了快速發展，隨著衛星技術的不斷進步，傳統依賴地面指令的任務規劃方式已難以滿足日益增長的觀測需求。衛星自主任務規劃技術應運而生，賦予衛星自主決策的能力，使衛星能夠根據任務需求自動調整姿態、選擇成像模式、安排數據傳輸落地，并生成執行序列。這種技術不僅提高了任務的靈活性和效率，還降低了對地面通信的依賴，為應對緊急情況提供了更強有力的支持。
2、然而，在任務規劃的實際執行過程中，必須面對多種復雜而不確性因素，包括多種約束條件下的沖突消解、高級任務優先級的動態調整、用戶需求的突然變化以及諸多非預期事件的應對等。這些因素對自主任務規劃軟件的穩定性和可靠性提出了極高的要求。
3、因此，在航天軟件產品的研制過程中，必須構建一套高效、可靠的軟件狀態監測機制，具備實時監控、異常監測、風險隔離等功能，以確保在軟件運行出現異常或遇到非預期事件時，能夠迅速做出響應，避免對用戶業務造成不利影響。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種星上自主任務規劃軟件自適應恢復與重建方法，對自主任務規劃軟件的運行狀態進行實時監測和診斷，并設計了自主任務規劃軟件異常后的恢復方法；針對在軌運行期間多種輸入狀態變化設計了對應重規劃策略，從而完成任務自主重建，最大程度上保證用戶在軌任務的連續運行。
2、本專利技術目的通過以下技
3、第一方面，一種星上自主任務規劃軟件自適應恢復與重建方法，步驟如下：
4、1)建立自主任務規劃軟件健康狀態監測機制
5、11)設置自主任務規劃軟件健康運行標志：自主任務規劃軟件設置健康運行標志tpla.healthflag，表示自主任務規劃軟件運行狀態，變量值0xaa表示“不健康”，0xbb表示“健康”，軟件初始化時設置該變量為0xbb。該變量是自主任務規劃軟件和控制應用軟件的共享變量；
6、12)自主任務規劃軟件運行狀態自監測：自主任務規劃軟件啟動后，每個規劃周期將變量tpla.healthflag設置為0xbb，控制應用軟件每隔固定周期normaltime讀取該變量，若該變量為0xbb時，將該變量設置為0xaa。若控制應用軟件讀取到變量值為0xaa時，則設置變量tm.tplahealthflag為1，tm.tplahealthflag作為遙測參數轉遞給星務分系統，0表示“健康”，1表示“不健康”；
7、13)判斷自主任務規劃軟件健康標志tm.tplahealthflag，若為1“不健康”，則進入步驟2)，否則進入步驟3)；
8、2)自主任務規劃軟件異常狀態恢復及任務重規劃
9、21)設置自主任務規劃軟件停止運行，并啟動自主任務規劃軟件初始化流程，實現對軟件的狀態恢復；
10、22)為保證整星各分系統安全，控制應用軟件通過遙測通道將步驟1)所述自主任務規劃軟件健康標志的不健康狀態傳遞給星務分系統，星務分系統判讀到該標志后發起對各下位機的安全關機指令序列；
11、23)自主任務規劃軟件完成軟件初始化后，自動進入任務重規劃，對最近一次注入的觀測任務和數傳窗口進行規劃，保證任務的持續運行；
12、3)自主任務規劃軟件正常運行中任務重規劃
13、31)地面任務注入引起的重規劃：自主任務規劃軟件判斷是否發生“用戶發起的地面任務注入”事件，包括“地面介入時間窗口”、“數傳窗口內回放文件重新回傳”、“軌控任務介入時間窗口”，“多天無地面探測任務注入”；若是，則根據事件觸發情況運行對應任務重規劃邏輯，否則進入步驟32)；
14、32)控制分系統控制力矩陀螺引入數量變化引起的重規劃：自主任務規劃軟件判斷是否發生“控制分系統控制力矩陀螺引入數量變化”事件，若是，則運行對應任務重規劃邏輯，否則進入步驟33)；
15、33)整星能源安全異常監測重規劃：自主任務規劃軟件判斷是否發生“整星能源安全異?！笔录羰牵瑒t運行對應任務重規劃邏輯，否則進入步驟34)；
16、34)控制分系統姿態異常監測重規劃：自主任務規劃軟件判斷是否發生“控制分系統姿態異?！笔录羰?，則運行對應任務重規劃邏輯，否則返回步驟1)。
17、進一步的，步驟2)所述自主任務規劃軟件初始化流程，具體為：
18、
19、其中tpla.initflag為“自主任務規劃軟件初始化允許”標志，0表示不允許初始化，1表示允許初始化，2表示初始化完成，軟件默認為0；tpla.calcflag為“自主任務規劃軟件允許”標志，0為“禁止”，1為“允許”，軟件裝訂值為0；tplaappinit()為自主任務規劃軟件初始化函數，對軟件變量和軟件狀態進行初始化操作；tplatask()為自主任務規劃主函數，包含任務規劃計算相關算法；tplagetdata()為自主任務規劃軟件重要數據保存函數，對軟件運行過程中的重要參數和變量狀態進行存儲，在軟件異常重新啟動后進行狀態恢復使用。
20、進一步的，步驟2)所述自主任務規劃軟件初始化過程只恢復軟件運行狀態，不清除參數設置狀態和任務注入存儲，保證重規劃后可恢復異常前的任務執行狀態。
21、進一步的，步驟2)所述自主任務規劃軟件的異常狀態恢復過程為：設置tpla.initflag為“允許”，設置tpla.calcflag為“禁止”，并啟動規劃任務運行，自主任務規劃軟件啟動后調用tplaappinit()，完成變量初始化；初始化完成后tpla.initflag標志設置為“已完成”；然后設置tpla.calcflag為1“允許”，即可正常運行規劃任務；tpla.calcflag標志在禁止的狀態下，可以確保變量初始化過程不被規劃任務的后續運行打斷。
22、進一步的，步驟3)所述“地面介入時間窗口”任務注入，具體為：
23、“地面介入時間窗口”任務，注入包括時間窗口的開始時間和結束時間，記為：offtask＝{tsi,tei}；
24、對于以已規劃任務的成像子任務序列，記為：subtask＝{flag,id,tfi,thi}；
25、對于每個成像子任務計算(offtask.tsi-mdtfreeadd)與subtask.tfi中的較大者，記為tmpsi，計算(offtask.tei+mdtfreeadd)與subtask.thi中的較小者，記為tmpei，其中mdtfreeadd作為時間余量調整參數；
26、判斷當tmpsi小于tmpei時，設置對應成像子任務有效標志flagi＝0，表示“無效”，即刪除對應成像子任務；
27、對于以已規劃任務的數傳子任務序列，記為：dttask＝{flag,id,tsi,tei}；
28、對于每個數傳子任務計算(offtask.ts本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種星上自主任務規劃軟件自適應恢復與重建方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的星上自主任務規劃軟件自適應恢復與重建方法，其特征在于，自主任務規劃軟件的異常狀態自恢復邏輯如下：
3.根據權利要求1所述的星上自主任務規劃軟件自適應恢復與重建方法，其特征在于，自主任務規劃軟件初始化過程只恢復軟件運行狀態，不清除參數設置狀態和任務注入存儲，保證重規劃后可恢復異常前的任務執行狀態。
4.根據權利要求2所述的星上自主任務規劃軟件自適應恢復與重建方法，其特征在于，自主任務規劃軟件的異常狀態恢復過程為：設置Tpla.InitFlag為“允許”，設置Tpla.CalcFlag為“禁止”，并啟動規劃任務運行，自主任務規劃軟件啟動后調用TplaAPPInit，完成變量初始化；初始化完成后Tpla.InitFlag標志設置為“已完成”；然后設置Tpla.CalcFlag為1“允許”，即可正常運行規劃任務；Tpla.CalcFlag標志在禁止的狀態下，可以確保變量初始化過程不被規劃任務的后續運行打斷。
5.根據權利要求1所述的星上自主任務規劃
6.根據權利要求1所述的星上自主任務規劃軟件自適應恢復與重建方法，其特征在于，數傳窗口內回放文件重新回傳任務注入，具體為：
7.根據權利要求1所述的星上自主任務規劃軟件自適應恢復與重建方法，其特征在于，軌控任務介入時間窗口任務注入，具體為：
8.根據權利要求1所述的星上自主任務規劃軟件自適應恢復與重建方法，其特征在于，多天無地面探測任務注入具體為：
9.根據權利要求1所述的星上自主任務規劃軟件自適應恢復與重建方法，其特征在于，所述控制力矩陀螺引入數量變化引起的重規劃，具體為：
10.根據權利要求1所述的星上自主任務規劃軟件自適應恢復與重建方法，其特征在于，所述整星能源安全監測重規劃，具體為：
11.根據權利要求1所述的星上自主任務規劃軟件自適應恢復與重建方法，其特征在于，所述姿態異常監測重規劃，具體為：
...【技術特征摘要】
1.一種星上自主任務規劃軟件自適應恢復與重建方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的星上自主任務規劃軟件自適應恢復與重建方法，其特征在于，自主任務規劃軟件的異常狀態自恢復邏輯如下：
3.根據權利要求1所述的星上自主任務規劃軟件自適應恢復與重建方法，其特征在于，自主任務規劃軟件初始化過程只恢復軟件運行狀態，不清除參數設置狀態和任務注入存儲，保證重規劃后可恢復異常前的任務執行狀態。
4.根據權利要求2所述的星上自主任務規劃軟件自適應恢復與重建方法，其特征在于，自主任務規劃軟件的異常狀態恢復過程為：設置tpla.initflag為“允許”，設置tpla.calcflag為“禁止”，并啟動規劃任務運行，自主任務規劃軟件啟動后調用tplaappinit，完成變量初始化；初始化完成后tpla.initflag標志設置為“已完成”；然后設置tpla.calcflag為1“允許”，即可正常運行規劃任務；tpla.calcflag標志在禁止的狀態下，可以確保變量初始化過程不被規劃任務的后續...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李博文，王紹凱，田科豐，楊曉龍，車汝才，張晉，諶穎，常新亞，趙雪婷，范雯琦，呂文華，
申請(專利權)人：北京控制工程研究所，
類型：發明
國別省市：
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