[发明专利]深空探测两器多时序约束的串行通信系统、方法及介质

说明书

本发明提供了一种深空探测两器多时序约束的串行通信系统、方法及介质，包括：环绕器和着陆巡视器，实现多时序约束的串行通信；所述环绕器到着陆巡视器的通信内容包括授时指令、取数指令和转发指令；所述着陆巡视器到环绕器的通信内容包括工程遥测；所述授时指令包括地面遥控突发的授时指令和环绕器周期性自主发送的授时指令，采用原子操作依次发送授时指令，授时指令间隔中不插入其他指令；所述环绕器根据预设间隔时间发送取数指令，着陆巡视器在接收后返回工程遥测；所述转发指令由地面遥测突发给环绕器，再由环绕器代传给着陆巡视器。本发明通过器间多时序约束的串行通信方法确保多类型消息共享总线，提升了深空探测的器上通信安全性可靠性。

技术领域

本发明涉及深空探测飞行器电子设备技术领域，具体地，涉及一种深空探测两器多时序约束的串行通信系统、方法及介质。

背景技术

深空探测飞行阶段多，如火星探测有地球逃逸、绕日巡航、火星捕获、环火飞行等多个阶段，每个阶段有大量器上指令传输执行，有些关键指令只有一次执行机会，一旦传输执行失败造成的风险大。

一般深空项目探测器包括着陆巡视器和环绕器，在两器分离之前，着陆巡视器与环绕器通过RS422进行双向通信，采用标准RS422协议。在该RS422总线上有多种类型消息，有的需要应答式反馈来实现同步的，如环绕器的取数指令和着陆巡视器的工程遥测返回，有的消息成对发送的，而且有严格的时间间隔的，如预授时指令和授时指令，还有的是地面突发的上注指令，需要环绕器转发给巡视器，并且不能与其他指令执行发生冲突。

目前在航天领域，对于RS422总线串行通信一般只约定异步还是同步的，在异步传输中又规定高低字节传输顺序，传输速率，奇偶校验等；在同步传输中，又规定三线制还是两线制，数据高低位传输顺序，发送方式是在时钟上升沿还是下降沿置数等，而对于上层消息的传输时序没有约定。

专利文献CN109101453A公开了一种异步串行通信采样系统和方法，该专利为了解决现有技术在提高异步串行通信速率时，存在的信号可靠性低、出现畸形信号等技术问题。专利文献CN207817688U公开了一种兼容不同协议的串行通信总线接口电路，该专利增大了总线接口的应用范围，但也减少了硬件设计的接口数量。专利文献CN106851854A公开了一种串行通信帧结构及多节点随机接入方法，根据数据长度信息判断数据字段是否结束，若帧同步成功，即所述节点接入成功。这些嵌入式领域的串行通信系统或方法，一方面停留在异步或同步的串行通信信号层面来提高消息传输的可靠性，没有在上层消息传输层面解决消息间的时序冲突问题，另一方面为了做兼容不同协议，来降低硬件设计成本，减少开发时间，而不是专注于航天领域的高可靠性。

专利文献CN101819710A(申请号：CN201010135920.6)公开了一种基于双向串行通信协议的消防报警系统用通信方法，其消防报警系统包括控制器、与控制器相配接的多个回路卡或与控制器相接的通讯电路和多个消防通信终端，控制器与多个消防通信终端间所收发信息的通信帧从前至后依次由1位类型位数据、8个地址位数据、多个控制位数据、1个奇/偶校验位数据、多个PW脉冲组成的回送信息和一个同步信号组成。其通信方法包括以下步骤：信息发送、信息传递、信息接收及分析判断和信息回复。然而该专利没有在上层消息传输层面解决消息间的时序冲突问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种深空探测两器多时序约束的串行通信系统、方法及介质。

根据本发明提供的深空探测两器多时序约束的串行通信系统，包括：环绕器和着陆巡视器，组成深空探测器，并实现多时序约束的串行通信；

所述环绕器到着陆巡视器的通信内容包括授时指令、取数指令和转发指令；

所述着陆巡视器到环绕器的通信内容包括工程遥测；

所述授时指令包括地面遥控突发的授时指令和环绕器周期性自主发送的授时指令，采用原子操作依次发送授时指令，授时指令间隔中不插入其他指令；