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【摘要】
隨著衛星技術的不斷發展，系統的自主恢復功能作為衛星的一項重要的性能指標，本文根據衛星綜合電子系統的特點展開分析，詳細介紹綜合電子系統fdir結構及各項衡量指標，對提高綜合電子系統的可靠性提供相關資料。
【關鍵詞】
隨著國防事業、工業的快速發展，各個國家所發射衛星的數量明顯增多，此時，衛星是否安全、穩定運行成為重點關注的問題。傳統人造衛星必須借助地面基站實現控制，衛星能夠通信的范圍有所限制，且衛星與地面距離甚遠，實時性極差。因此，必須提升衛星的自主控制能力，從而保障衛星運行的安全。綜合電子系統能夠實時監測整個衛星系統出現的故障，準確定位系統發生的故障，通過重構等一系列方法確保衛星安全可靠的運行。文中詳細介紹衛星綜合電子系統FDIR設計方案，在一定程度上提升綜合電子系統的容錯能力。
1FDIR技術下衛星綜合電子系統的總體框架設計
衛星綜合電子系統是以中心管理單元（CMU）為中心，分別設置ISU1、ISU2、ISU3三臺業務單元，借助1553B總線實現連接，主機與各個功能模塊采用二級網絡總線實現連接。衛星綜合電子系統通過兩級總線建立分布式網絡系統，衛星綜合電子系統設計的總體框架。
2衛星綜合電子系統的BIT電路設計
2.1設計綜合電子系統BIT硬件
BIT是指設備根據自身電路、程序對綜合電子系統發生的故障展開診斷及隔離。BIT作為提升系統可靠性降低維護費用的關鍵技術，該技術借助附加在系統中的軟、硬件實現在線故障檢測的效果。衛星綜合電子系統主要包括CMU、ISU1、ISU2、ISU3等部分組合而成，各個模塊之間均設置雙冗余總線進行連接，各個模塊均設置BIT檢測電路，系統正常運行時，下位機軟件借助所設置的測試向量，定期對所有模塊運行狀況展開自行檢測，將檢測結果傳送至上位機。上位機的CMU軟件主要收集、存儲各個模塊檢測結果，對故障進行定位，根據檢測結果設計合理的故障預案，對故障進行有效的隔離[1]。
2.2BIT測試方案
衛星綜合電子系統BIT檢測方案主要分為以下三類：①計算機系統自測模塊：計算機系統主要包括處理器、存儲器等部分，該系統自測功能由存儲器自測試和指令集自測。為了消除單粒子翻轉過程中SRAM產生的影響，借助EDAC算法對其進行糾錯。綜合電子系統使用上電啟動自測方法，計算機軟件根據預先設定的算法實施自主運算，隨之比較其運算結果，依據比較結果判定計算機指令系統及存儲功能是否異常，最終將自測結果傳送到中心管理單元（CMU）。②總線自測試：衛星綜合電子系統主要包括二級總線，一級為1553B總線，這級總線設置完備的協議操作功能，具有良好的檢錯、糾錯等功能，也可準確定位總線出現的故障，提供良好的寄存器，CPU能夠及時查詢總線的運行情況[2]。系統對總線通信自測試系統進行設計時，借助CMU軟件向總線部分測試指令實現自檢測。第二級總線設置在各個下位機主機與其它個功能模塊，能夠實時采集各個模塊的數據。這一總線通過自行研制的串行通信芯片，處理器能夠實時監視整個總線運行效果。系統正常運行時，下位機根據有關特征寄存器監測二級總線的運行狀態，并將檢查結果反饋至CMU。③模擬電路自測系統：衛星綜合電子系統設計的模擬電路借助電路測試方法實現，當A/D轉換電路時，在電路上設置某個固定電壓作為參考信號源，借助多路宣統開關將該信號納入被檢測A/D輸入通道內，檢測A/D電路是否可以正常運行，從而完成A/D轉換接口電路故障測試的效果。當D/A轉換電路時，借助A/D采集電路接口對D/A輸出的信號進行采集，隨后檢測D/A轉換接口電路能否把數字信號轉換成規定誤差范圍之內的模擬信號，完成D/A轉換接口電路故障檢測。
3衛星綜合電子系統的FDIR軟件設計
3.1綜合電子系統故障等級分類
根據衛星綜合電子系統的總體結構，對系統的故障實施分類，系統的故障類型不同，可以制定對應級別的故障檢測、隔離等措施，綜合電子系統故障主要分為以下四級：①0級：如果二級總線主備份通信系統出現異常，采用內部熱備方法實施自主恢復操作，對該系統的其他功能并無影響，這類故障隔離恢復策略只在綜合業務單元中執行[3]。②1級：如果各個下位機內部各個功能模塊出現故障，針對這類故障使用關閉本模塊電源的隔離方式?；謴凸收喜呗匀缦拢鹤詣娱_啟備份模塊，這一故障隔離恢復策略在CMU中執行。③2級：如果綜合電子系統各個服務功能發生古城鎮，這種故障借助分析軟件得出，通過原先設定的隔離及恢復策略，達到及時恢復故障的效果。④3級：但綜合電子系統上位機發生故障，不能將上位機進行自主恢復，系統借助硬件監控策略，直接把上位機主份電源關閉，開啟備份的上位機，這部分故障通過硬件完成隔離恢復操作。
3.2設計FDIR軟件
衛星綜合電子系統軟件作為實現該系統FDIR功能核心，這一設計可對各個下位機采集的數據展開周期性監測，監控、定位各個模塊存在的故障信息。依據系統原先設置的容錯策略，一系列指令，對系統故障展開隔離重組操作。軟件設計作為整個綜合電子系統的一部分，根據每個采樣周期對系統的關鍵參數實施監控。如果系統發生故障，軟件根據設定的周期展開多次檢測，定位故障后，即可發出遙測信息[4]。同時，立即限制該模塊為整個衛星綜合電子系統提供的相關服務，修改軟件中保存的各類設備監控表，根據設定的容錯策略執行相對應的故障恢復。
4結語
衛星綜合電子系統是一個由多個模塊、軟件、硬件等部分組成的集成系統，文中從故障建模、故障測算、故障處理恢復等方面展開進行設計和分析，詳細介紹衛星綜合電子系統FDIR設計與實現方法。根據檢測分析可知，衛星綜合電子系統出現故障后系統能夠自動進行重組，有效提升綜合電子系統的可靠性和容錯能力。
作者：馮珊珊 單位：遼寧建筑職業學院
參考文獻
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