一种微纳卫星星载软件管理调度系统的制作方法

本发明涉及一种微纳卫星星载软件管理调度系统，属于微纳卫星星载软件。

背景技术：

1、近年来，微纳卫星功能的不断快速增长，星上软硬件能力不断增强，部分地面软件处理功能移植到星上处理已经成为卫星设计的趋势之一。

2、但是，传统卫星硬件系统架构采用分布式总线，计算资源分散，不利于集中处理相关信息与任务，同时传统卫星软件系统存在模式单一、开发困难以及软件封闭等问题。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种微纳卫星星载软件管理调度系统，实现软件系统的快迭代性、可扩展性、多兼容性和快速开发能力；进一步，相比传统卫星，着重提升了微纳卫星连续有效的星上数据处理、星上数据传输、星上智能化管理等服务，使功能管理软件与应用软件达到最佳使用效果，提升用户使用体验。

2、本发明的技术解决方案是：一种微纳卫星星载软件管理调度系统，包括：

3、操作系统层，用于为中间件层和功能层提供软件的运行基础，以及管理和控制响应的的硬件资源；

4、中间件层，提供面向星载软件服务的应用平台，用于根据功能化需求为系统软件和应用软件提供标准化信息接口，并为功能应用层提供分布式通信组件接口；

5、功能应用层，用于根据输入的业务需求，通过硬件资源各节点管理与控制相响应，以及与中间件层匹配的各接口调用相应功能应用软件，进行并行计算和数据分发，实现星上信息处理和信息交互。

6、进一步地，所述标准化信息接口包括若干卫星系统中间件，包括任务调度与控制组件、分布式通信组件、数据接口与转换组件、时间同步管理组件、存储管理组件、进程自主维护组件。

7、进一步地，所述任务调度与控制组件用于控制卫星上各种任务和操作的执行，包括控制任务的优先级，以及调度资源；调度的资源包括计算时间、存储空间和传感器使用。

8、进一步地，所述分布式通信组件用于在卫星的各个子系统之间以及卫星与地面站之间管理数据和命令的传输；所述中间件层的服务框架根据操作系统层的硬件资源确定，根据中间件层的服务框架确定通信服务协议，利用通信服务协议确定调度通信机制与调度通信接口功能，完成子系统间与程序内的通信服务。

9、进一步地，所述数据接口与转换组件用于将星上不同数据格式统一转化处理，统一星上多部组件的与星上多种传感器与有效载荷的有效数据，确保数据在不同软件之间进行交互。

10、进一步地，所述时间同步管理组件用于硬件自启动校时，抓取gnss总线时间进行自动校正，对各系统组件进行时统管理。

11、进一步地，所述进程自主维护组件用于主动维护进程，包括进程监测、内存管理、错误处理、资源释放、自动重启。

12、进一步地，所述功能应用软件实现的功能包括星务管理、能源管理、测控管理、数据压缩、姿轨控应用、精密定轨、自主任务规划、自主健康管理、星上智能处理。

13、本发明与现有技术相比的优点在于：

14、(1)本发明实现了星上资源的统一管理，通过节点管理与调度，实现多节点并行计算，数据分发等，支持大数据量计算、分发、处理等星载软件服务功能；

15、(2)本发明通过开放式设计和标准化接口，实现了软件系统的快迭代性、可扩展性、多兼容性和快速开发能力，使功能管理软件与系统应用软件达到最佳使用效果，提升用户使用体验。

技术特征：

1.一种微纳卫星星载软件管理调度系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种微纳卫星星载软件管理调度系统，其特征在于，所述标准化信息接口包括若干卫星系统中间件，包括任务调度与控制组件、分布式通信组件、数据接口与转换组件、时间同步管理组件、存储管理组件、进程自主维护组件。

3.根据权利要求2所述的一种微纳卫星星载软件管理调度系统，其特征在于，所述任务调度与控制组件用于控制卫星上各种任务和操作的执行，包括控制任务的优先级，以及调度资源；调度的资源包括计算时间、存储空间和传感器使用。

4.根据权利要求2所述的一种微纳卫星星载软件管理调度系统，其特征在于，所述分布式通信组件用于在卫星的各个子系统之间以及卫星与地面站之间管理数据和命令的传输；所述中间件层的服务框架根据操作系统层的硬件资源确定，根据中间件层的服务框架确定通信服务协议，利用通信服务协议确定调度通信机制与调度通信接口功能，完成子系统间与程序内的通信服务。

5.根据权利要求2所述的一种微纳卫星星载软件管理调度系统，其特征在于，所述数据接口与转换组件用于将星上不同数据格式统一转化处理，统一星上多部组件的与星上多种传感器与有效载荷的有效数据，确保数据在不同软件之间进行交互。

6.根据权利要求2所述的一种微纳卫星星载软件管理调度系统，其特征在于，所述时间同步管理组件用于硬件自启动校时，抓取gnss总线时间进行自动校正，对各系统组件进行时统管理。

7.根据权利要求2所述的一种微纳卫星星载软件管理调度系统，其特征在于，所述进程自主维护组件用于主动维护进程，包括进程监测、内存管理、错误处理、资源释放、自动重启。

8.根据权利要求1所述的一种微纳卫星星载软件管理调度系统，其特征在于，所述功能应用软件实现的功能包括星务管理、能源管理、测控管理、数据压缩、姿轨控应用、精密定轨、自主任务规划、自主健康管理、星上智能处理。

技术总结一种微纳卫星星载软件管理调度系统，包括操作系统层、中间件层以及功能应用层，实现星载功能软件与应用软件的管理调度与信息分发，对卫星实现连续有效的可靠计算、存储、信息交换、资源调度和状态监视等服务。本发明具有开放式设计和标准化接口的特点，使得星载软件适应灵活管理和按需调度，为微纳卫星即插即用软件和星上智能化提供一种解决方案，适用于多种硬件平台与应用场景。技术研发人员：常蓝天,姚远,施思寒,于晓杰,吴澌扬,严晶,车晓玲受保护的技术使用者：航天东方红卫星有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29