一種基于衛(wèi)星指令碼字智能構(gòu)造提升衛(wèi)星測(cè)試效率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于衛(wèi)星指令碼字智能構(gòu)造提升衛(wèi)星測(cè)試效率的方法，本發(fā)明適 用于航天器地面測(cè)試領(lǐng)域，特別是通信衛(wèi)星地面自動(dòng)化測(cè)試過(guò)程中的指令碼字的在線智能 構(gòu)造的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)衛(wèi)星測(cè)試，主要通過(guò)發(fā)送直接指令或者比例指令對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)試。直接指令 的功能簡(jiǎn)單，指令碼字相對(duì)固定。直接指令的測(cè)試是通過(guò)發(fā)送對(duì)應(yīng)的指令號(hào)，遙控前端通過(guò) 指令號(hào)檢索出內(nèi)存中存放的指令碼字。比例指令的功能較復(fù)雜，指令碼字的變化與比例碼 字有關(guān)。比例指令的發(fā)送格式是固定的，通過(guò)發(fā)送比例碼字進(jìn)行測(cè)試。遙控前端接收到對(duì)應(yīng) 的比例碼字，從內(nèi)存中提取指令碼字與比例碼字合成為完整的比例碼字。傳統(tǒng)衛(wèi)星測(cè)試，指 令碼字的生成主要是在遙控前端完成的。
[0003]在直接指令和比例指令的基礎(chǔ)上，還有一種軟件指令。每條軟件指令獨(dú)立完成一 項(xiàng)功能，根據(jù)需求對(duì)星上軟件進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。隨著綜合電子技術(shù)的出現(xiàn)，以及星上軟件的 功能的日益復(fù)雜，軟件指令的功能與形式也日益復(fù)雜。軟件指令的功能復(fù)雜，且發(fā)送格式與 星上總線傳輸協(xié)議以及指令功能有關(guān)，發(fā)送格式是不固定的。軟件指令的使用，從一開(kāi)始基 本沒(méi)有，到成為了測(cè)試指令的主要組成部分。相比直接指令，實(shí)現(xiàn)某功能的軟件指令的指令 碼字常無(wú)法窮舉，而不能預(yù)先定義與指令碼字一一對(duì)應(yīng)的指令號(hào)。相比比例指令，軟件指令 的功能眾多，通過(guò)一條指令而不是一組指令完成，因此軟件指令不同于比例指令，格式是不 固定的，遙控前端無(wú)法依循固定的格式轉(zhuǎn)化為軟件指令碼字。新型衛(wèi)星測(cè)試，軟件指令碼字 無(wú)法在遙控前端生成，也無(wú)法通過(guò)預(yù)先定義的方法把軟件指令碼字一一存儲(chǔ)在遙控前端。
[0004] 隨著衛(wèi)星的復(fù)雜程度提高，應(yīng)用傳統(tǒng)的測(cè)試方法，由于無(wú)法預(yù)先將所有軟件指令 的指令碼字都定義好指令號(hào)，也不能如比例指令用固定的格式進(jìn)行指令發(fā)送。在傳統(tǒng)測(cè)試 方法下，在需要發(fā)送一條帶參數(shù)的軟件指令時(shí)，先得人工根據(jù)指令使用準(zhǔn)則將指令碼字編 寫(xiě)出來(lái)，然后錄入遙控前端并對(duì)應(yīng)的給出一條指令號(hào)。如果此條指令的參數(shù)可以在測(cè)試項(xiàng) 目設(shè)計(jì)時(shí)提前確定，上述的工作可以提前進(jìn)行，人工按協(xié)議要求進(jìn)行指令碼字生成以及錄 入，并人工進(jìn)行指令碼字的正確性檢查。如果此條指令的參數(shù)無(wú)法在測(cè)試項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)提前 確定，而是要根據(jù)當(dāng)時(shí)的測(cè)試狀態(tài)（比如星上或地面當(dāng)前遙測(cè)值)來(lái)確定，就不能提前將指 令碼字生成并錄入遙控前端中，只能在測(cè)試中人工計(jì)算碼字并錄入遙控前端，之后手動(dòng)發(fā) 送指令號(hào)。針對(duì)功能日益復(fù)雜的現(xiàn)代衛(wèi)星系統(tǒng)，采用傳統(tǒng)的測(cè)試方法，一般需要線下人工計(jì) 算指令碼字，并保存入數(shù)據(jù)庫(kù)后才能發(fā)送，自動(dòng)化程度低，效率低下，且出錯(cuò)率高。另外，在 應(yīng)對(duì)需要實(shí)時(shí)計(jì)算參數(shù)的工況下，傳統(tǒng)的測(cè)試手段不能保證在有限的時(shí)間內(nèi)完成碼字計(jì) 算，容易導(dǎo)致衛(wèi)星控制窗口的錯(cuò)過(guò)，可實(shí)施性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題為：克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種基于衛(wèi)星指令碼字智能 構(gòu)造提升衛(wèi)星測(cè)試效率的方法，自動(dòng)化測(cè)試過(guò)程中，能智能構(gòu)造指令碼字，在線提取遙測(cè)參 數(shù)自動(dòng)生成指令碼字，以提高指令碼字構(gòu)造的正確率、測(cè)試效率和測(cè)試的可實(shí)施性，提高指 令的可讀性，減少人工計(jì)算與校對(duì)。
[0006] 本發(fā)明解決的技術(shù)方案為:一種基于衛(wèi)星指令碼字智能構(gòu)造提升衛(wèi)星測(cè)試效率的 方法，包括階段如下:按照指令功能及復(fù)雜度進(jìn)行指令劃分階段、對(duì)劃分的指令進(jìn)行指令號(hào) 及參數(shù)格式定義階段、基本構(gòu)造算法的編寫(xiě)階段、測(cè)試過(guò)程中算法的實(shí)施階段，具體步驟如 下：
[0007] (1)定義衛(wèi)星遙控指令和參數(shù)格式，衛(wèi)星遙控指令包括三個(gè)最小指令單元，第一個(gè) 最小指令單元為衛(wèi)星分系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)設(shè)置指令號(hào)，第二個(gè)最小指令單元為衛(wèi)星分系統(tǒng)中 單機(jī)的功能指令號(hào)，第三個(gè)最小指令單元為第二個(gè)最小指令單元的單機(jī)狀態(tài)參數(shù)，第一個(gè) 最小指令單元、第二個(gè)最小指令單元、第三個(gè)最小指令單元順序排列組成衛(wèi)星遙控指令;定 義參數(shù)格式時(shí)，第三個(gè)最小指令單元如果為輸入?yún)?shù)，則第三個(gè)最小指令單元為輸入?yún)?shù)； 如果第三個(gè)最小指令單元為在線提取遙測(cè)參數(shù)，則第三個(gè)最小指令單元為空；
[0008] (2)針對(duì)步驟（1)定義的指令，生成主導(dǎo)頭、源數(shù)據(jù)和校驗(yàn)和的碼字；主導(dǎo)頭又包 括:指令號(hào)，指令名稱(chēng)，指令類(lèi)型、包識(shí)別號(hào)、包順序控制號(hào)和包長(zhǎng);源數(shù)據(jù)又包括類(lèi)型識(shí)別 字、指令長(zhǎng)度和有效字，將每個(gè)衛(wèi)星遙控指令中的主導(dǎo)頭、數(shù)據(jù)源和校驗(yàn)和的碼字，設(shè)置在 一個(gè)XML指令碼字構(gòu)造腳本中；
[0009] (3)針對(duì)步驟(2)定義的每一條指令，將不需要調(diào)用外部函數(shù)計(jì)算處理就能夠用 XML語(yǔ)言構(gòu)造的指令，用XML語(yǔ)言構(gòu)造，得到XML構(gòu)造指令;將需要調(diào)用外部函數(shù)計(jì)算處理，才 能夠用XML語(yǔ)言構(gòu)造的指令，調(diào)用Lua語(yǔ)言，編寫(xiě)外部函數(shù)計(jì)算處理后，生成XML構(gòu)造指令；
[0010] (4)根據(jù)需要測(cè)試衛(wèi)星的單機(jī)功能，從步驟(3)中選出與需要測(cè)試衛(wèi)星的單機(jī)功能 相對(duì)應(yīng)的XML構(gòu)造指令，組成單機(jī)功能測(cè)試序列；
[0011] (5)步驟(4)中的單機(jī)功能測(cè)試序列，調(diào)用步驟(2)XML指令碼字構(gòu)造腳本，生成完 整的衛(wèi)星遙控指令碼字；
[0012] (6)將步驟(5)生成的完整的衛(wèi)星遙控指令碼字，調(diào)制成衛(wèi)星單機(jī)能夠識(shí)別的調(diào)制 信號(hào)，送至衛(wèi)星中分系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)的單機(jī)，用該調(diào)制信號(hào)設(shè)置衛(wèi)星單機(jī)狀態(tài)后，采集單機(jī)狀態(tài) 信息，和步驟(2)預(yù)設(shè)定的有效字信息比較，如果一致則表明衛(wèi)星遙控指令正確，單機(jī)工作 正常，完成了單機(jī)性能測(cè)試;如果不一致，則判定表明單機(jī)工作不正常。
[0013] 所述步驟(5)中調(diào)用步驟（2)XML指令碼字構(gòu)造腳本，生成完整的衛(wèi)星遙控指令碼 字的步驟如下：
[0014] (1)若果無(wú)參數(shù)指令，直接轉(zhuǎn)化為指令碼字發(fā)送至衛(wèi)星單機(jī);如果有參數(shù)指令，調(diào) 用XML指令碼字構(gòu)造腳本，即通過(guò)XML指令碼字構(gòu)造腳本將有參數(shù)指令轉(zhuǎn)化為指令碼字，進(jìn) 行步驟(2);
[0015] (2)單機(jī)功能測(cè)試序列調(diào)用XML指令碼字構(gòu)造腳本后，根據(jù)指令號(hào)找到對(duì)應(yīng)的指令 碼生成塊，先生成主導(dǎo)頭碼字；
[0016] (3)根據(jù)指令碼生成塊，自動(dòng)生成源數(shù)據(jù)碼字，其中有輸入?yún)?shù)的指令有效字由指 令碼生成塊自動(dòng)生成有效字碼字，需要在線讀取遙測(cè)參數(shù)的指令有效字碼字由Lua函數(shù)在 線讀取遙測(cè)參數(shù)值再自動(dòng)生成有效字碼字；
[0017] (4)根據(jù)已經(jīng)生成的主導(dǎo)頭和源數(shù)據(jù)，依據(jù)循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC)算法生成校驗(yàn)和 碼字；
[0018] (5)將步驟(2)的主導(dǎo)頭碼字、步驟(3)的源數(shù)據(jù)碼字和步驟(4)的校驗(yàn)和碼字順序 組合，合成完整的指令碼字，即完整的衛(wèi)星遙控指令碼字。
[0019] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0020] (1)本發(fā)明先期按功能對(duì)指令進(jìn)行定義，給予格式統(tǒng)一并有可讀性的指令表達(dá)定 義，確保指令功能的細(xì)化和覆蓋，提高了測(cè)試程序的可讀性；
[0021] (2)本發(fā)明用計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成，避免人工的錯(cuò)誤，保證了指令碼字的正確性；
[0022] (3)本發(fā)明可以在線提取參數(shù)，提取方式包括從靜態(tài)指令參數(shù)輸入和從動(dòng)態(tài)遙測(cè) 參數(shù)輸入，不受參數(shù)值是否能夠提前確定的限制，在自動(dòng)化序列執(zhí)行過(guò)程中，實(shí)時(shí)在線完成 參數(shù)提取；
[0023] (4)本發(fā)明在動(dòng)態(tài)提取參數(shù)的前提下，可對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行公式處理和擬合，對(duì)工況 進(jìn)行智能判斷，對(duì)當(dāng)量和碼字進(jìn)行智能變換，提高了測(cè)試的自動(dòng)化程度、智能程度和可實(shí)施 性；
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1本發(fā)明衛(wèi)星地面測(cè)試智能構(gòu)造指令碼字的系統(tǒng)組成圖；
[0025]圖2本發(fā)明衛(wèi)星地面測(cè)試指令碼字在線智能構(gòu)造流程。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明的基本思路為:針對(duì)當(dāng)前衛(wèi)星地面測(cè)試過(guò)程中帶參數(shù)的軟件指令碼字需要 人工計(jì)算和校對(duì)，導(dǎo)致費(fèi)時(shí)費(fèi)力，碼字出錯(cuò)率高，自動(dòng)化程度低，測(cè)試效率低，指令可讀性 差，提出一種指令碼字在線智能構(gòu)造的方法。該方法基于腳本語(yǔ)言，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)實(shí)施，可 與測(cè)試過(guò)程同步進(jìn)行，并動(dòng)態(tài)記錄和處理中間數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)指令碼字和測(cè)試序列的可編 程化，提高指令的可讀性、測(cè)試的自動(dòng)化程度和可實(shí)施性，確保正確性，降低測(cè)試準(zhǔn)備和實(shí) 施過(guò)程中的人力資源需求。
[0027]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：
[0028] 如圖1所示，衛(wèi)星地面測(cè)試智能構(gòu)造指令碼字系統(tǒng)包括自動(dòng)化測(cè)試軟件、數(shù)據(jù)訂閱 服務(wù)器、主測(cè)試服務(wù)器、自動(dòng)化測(cè)試序列，以及XML指令碼字構(gòu)造腳本。其中自動(dòng)化測(cè)試序列 是測(cè)試前在自動(dòng)化測(cè)試軟件中編寫(xiě)完成，用于自動(dòng)化測(cè)試實(shí)施的執(zhí)行程序，測(cè)試實(shí)施時(shí)可 自動(dòng)按照順序逐條發(fā)送指令，序列中編寫(xiě)的指令需要是自動(dòng)化測(cè)試軟件可以識(shí)別的指令。 自動(dòng)化測(cè)試軟件可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將遙控指令序列發(fā)送到主測(cè)試計(jì)算機(jī)，再由主測(cè)試計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)發(fā) 到衛(wèi)星，此外，自動(dòng)化測(cè)試軟件可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從數(shù)據(jù)訂閱服務(wù)器來(lái)獲得衛(wèi)星下傳的遙測(cè)參數(shù)。 對(duì)于直接指令和比例指令，在自動(dòng)化測(cè)試序列中填入對(duì)應(yīng)的指令號(hào)，指令號(hào)發(fā)送至遙控前 端后，將轉(zhuǎn)化為指令碼字。對(duì)于需要參數(shù)的軟件指令，在自動(dòng)化測(cè)試序列中填入定義格式的 指令號(hào)及參數(shù)，自動(dòng)化測(cè)試軟件將自動(dòng)調(diào)用XML指令碼字構(gòu)造腳本，根據(jù)腳本生成對(duì)應(yīng)的指 令碼字，然后發(fā)送給遙控前端。
[0029] 如圖2所示，智能構(gòu)造指令碼字的詳細(xì)實(shí)施步驟如下：
[0030] 1、根據(jù)功能劃分指令號(hào)，并定義指令格式。
[0031]指令按照功能來(lái)劃分，然后定義指令號(hào)和指令格式。定義指令號(hào)，可以在原有大指 令號(hào)基礎(chǔ)上通過(guò)添加后綴來(lái)劃分區(qū)別，包括三個(gè)最小指令單元，第一個(gè)最小指令單元為衛(wèi) 星分系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)設(shè)置指令號(hào)，第二個(gè)最小指令單元為衛(wèi)星分系統(tǒng)中的單機(jī)的功能指令 號(hào)，第三個(gè)最小指令單元為第二個(gè)最小指令單元的單機(jī)狀態(tài)參數(shù)，第一個(gè)最小指令單元、第 二個(gè)最小指令單元、第三個(gè)最小指令單元順序排列組成衛(wèi)星遙控指令;定義參數(shù)格式時(shí)，第 三個(gè)最小指令單元如果為輸入?yún)?shù)，則第三個(gè)最小指令單元為輸入?yún)?shù);如果第三個(gè)最小 指令單元為在線提取遙測(cè)參數(shù)，則第三個(gè)最小指令單元為空，對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示：
[0032]
[0033] 選取表中控制分系統(tǒng)中SADA單機(jī)的SADA正增量指令為例：
[0034] 大指令號(hào)為54012, SADA正增量指令可以定義為在54012后加后綴，如54012. SABP， 后綴包含了指令功能信息，既劃分了指令又增加了可讀性。接下來(lái)是指令格式的定義，這條 指令有一個(gè)參數(shù)，是增量的角度值，于是我們定義此指令帶一個(gè)參數(shù)，參數(shù)單位為度，如果 增量10度