[发明专利]一种基于星载导航卫星接收系统单粒子事件的处理方法

说明书

本发明提供一种基于星载导航卫星接收系统单粒子事件的处理方法，通过持续对多备份数据、导航卫星信号解算程序运行状态、限流电阻电压状态进行监视，来实现星载导航卫星接收系统自主对受单粒子事件影响后的状态恢复；同时，本发明还通过对导航卫星接收系统上报的第一设定响应事件、与导航卫星接收系统通信状态、导航卫星接收系统遥测数据状态、导航卫星接收系统非定位状态进行监视，从而对整个导航卫星接收系统的断电/加电进行控制，来实现导航卫星接收系统对受单粒子事件影响后的状态恢复，使导航卫星接收系统在最快时间内恢复到正常状态，时效性和安全性更好，而且不必依赖地面监视和处置，对地面支持的依赖程度更低。

技术领域

本发明属于航天测控领域，尤其涉及一种基于星载导航卫星接收系统单粒子事件的处理方法。

背景技术

卫星或航天器在空间中运行时，会受到带电粒子辐射的影响，高能带电粒子与卫星上的电子元器件及功能材料发生相互作用，产生各种辐射效应，从而对卫星产生不良影响。对于地球轨道卫星，主要遭遇的空间粒子辐射源包括地球辐射带、太阳宇宙线、银河宇宙线等。卫星轨道上空间带电粒子的成分、能量和通量具有多样性，而卫星所用电子元器件和结构机构在原材料、工艺、功能性能、工作状态等多方面也具有多样性，因此复杂的空间带电粒子与复杂的电子元器件及结构机构发生复杂多样的相互作用，形成了各种各样的辐射效应。比较常见的辐射效应包括单粒子效应、电离总剂量效应、位移效应、表面充放电效应、内带电效应。其中单粒子效应是单个高能粒子穿过电子器件时造成器件状态非正常变化的一种辐射效应，发生后可能会直接或间接的使航天器管理或控制系统发生错误甚至故障，严重时可能会使设备或整星损伤失效。根据效应机理的不同，可分为单粒子翻转(SEU)、单粒子锁定(SEL)、单粒子烧毁(SEB)、单粒子栅击穿(SEGR)等多种类型。

导航卫星是由美国组建的全球定位系统，可以向有适当接收设备的全球范围内的用户提供精确、连续的三维位置和速度信息，同时也向用户提供全球广播世界协调时(UTC)。为了获取更准确位置、速度和时间的信息，卫星(一般是中低轨卫星)常常会装载导航卫星接收系统，用以接收导航卫星卫星的信号，并通过信号处理解算出所需要的信息。但是若导航卫星接收系统发生单粒子事件，则或者影响其正常工作无法为整星提供位置、速度和时间信息，或者可能使设备发生损坏无法工作。

目前对星载导航卫星接收系统受单粒子事件影响的监视和处置，主要是通过对经地面测控站接收的导航卫星接收系统的遥测进行统计分析，判读是否出现长时间的非定位状态或是否有异常的遥测信息，例如遥测数值不更新，或位置、时间等遥测的数值超出正常范围等现象，来推断是否可能受到单粒子事件的影响，然后再通过上注指令来对异常现象进行处置。这种方法由于受限于有限的遥测数据，以及地面分析处理后再找合适的测控弧段上行注入指令操作，不能及时快速的使导航卫星接收系统恢复到正常状态，影响卫星的正常使用，甚至对导航卫星接收系统或整星造成损伤。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于星载导航卫星接收系统单粒子事件的处理方法，能够使星载导航卫星接收系统在最快时间内恢复到正常状态，时效性和安全性更好，对地面支持的依赖程度更低。

一种基于星载导航卫星接收系统单粒子事件的处理方法，包括以下步骤：

响应于第一设定响应事件，导航卫星接收系统触发中断继而进行复位，并将第一设定响应事件上报星务计算机；其中，所述第一设定响应事件包括导航卫星接收系统中一半以上的多备份数据不一致、导航卫星信号解算程序运行时间超过设定时长或连接于导航卫星接收系统供电通路上的限流电阻的电压值超过设定阈值；其中，多备份数据至少为三份；

响应于第二设定响应事件，星务计算机控制导航卫星接收系统断电再加电；其中，所述第二设定响应事件包括导航卫星接收系统与星务计算机的总线通信断开超过设定时长、导航卫星接收系统的遥测数据在设定时长中均未发生变化、导航卫星接收系统处于非定位状态的时间超过设定时长或者星务计算机在设定时长内接收到同一个第一设定响应事件的数量超过设定次数。