一种基于事件的星载软件运行状态监控方法.pdf

一种基于事件的星载软件运行状态监控方法，首先建立有限的关键事件存储空间和软件运行过程中关键事件信息编号，并确保每个关键事件信息的编号唯一性；然后，通过关键事件信息在软件中的触发点将关键事件信息存储在预先设置的有限事件存储空间中；最后，在到达关键事件信息存储时间上限或关键事件信息存储数目上限时，对固定下传数目的关键事件信息进行下传，保证关键事件信息下传的及时性。本发明通过有限存储空间内完成所有关键事件信息记录，节省了事件信息存储空间，另外本发明在关键事件信息被触发时才进行记录和下传，提高存储空间和遥测下行通道使用效率。

权利要求书1.  一种基于事件的星载软件运行状态监控方法，其特征在于包括如下步骤：(1)根据星载软件关键事件信息长度、关键事件信息数目确定关键事件信息存储空间值后送至卫星，并控制卫星根据关键事件信息存储空间值建立关键事件信息存储空间；所述关键事件信息包括地面需观测的异常敏感器采集数据、异常程序分支、总线传输错误信息；(2)对星载软件关键事件信息进行编号，并通过编号建立各个关键事件信息在关键事件信息存储空间的存储位置关系，然后建立每个关键事件信息在软件中的触发点；(3)在星载软件运行过程中经过触发点触发对应的关键事件信息时，将该触发点对应的关键事件信息加入到关键事件信息存储空间中，并根据关键事件信息的首次触发时间计算关键事件信息存储空间中关键事件信息的存储时间，并在星载软件运行过程中，判断关键事件信息存储空间中关键事件信息的数目及关键事件信息存储时间；(4)如果关键事件信息存储空间中关键事件信息的数目小于关键事件信息的数目阈值，则依次判断各个关键事件信息存储时间，当关键事件信息存储时间大于等于关键事件信息存储时间阈值时，将该关键事件信息进行下传，当关键事件信息存储时间小于关键事件信息存储时间阈值时，不进行操作；如果关键事件信息存储空间中关键事件信息的数目大于等于关键事件信息的数目阈值，则将此时关键事件信息存储空间中关键事件信息进行下传；(5)关键事件信息下传后，在关键事件信息存储空间中清除该关键事件信息，清空该关键事件信息的首次触发事件和在关键事件信息存储空间中的存储时间，并重复步骤(2)-步骤(4)直至对星载软件运行状态监控完成。2.  根据权利要求1所述的一种基于事件的星载软件运行状态监控方法，其特征在于：所述的建立每个关键事件信息在软件中的触发点为在软件的关键事件信息处添加的软件接口，其中该软件接口可以在第一次运行对应关键事件信 息时，将对应关键事件信息添加到关键事件信息存储空间中。3.  根据权利要求1所述的一种基于事件的星载软件运行状态监控方法，其特征在于：所述的关键事件信息的数目阈值为700，关键事件信息存储时间阈值为5s。

说明书一种基于事件的星载软件运行状态监控方法
技术领域
本发明涉及星载嵌入式软件领域，特别是一种基于事件的星载软件运行状态监控方法。
背景技术
卫星在轨运行过程中，需要实时监测其运行状态和情况，这些状态信息一般通过遥测信道下传到地面，便于对其观测和监控。而卫星软硬件资源、遥测下行资源均有限，如何合理使用有限资源，达到卫星软件运行状态监控，始终是设计过程中需考虑的关键因素。
在星载软件运行状态监控方面，常规方法采用遥测下行软件变量方式实现，存在的主要问题是：一方面，对每种状态的监控均设置软件标志，周期性的存储和下传，浪费存储空间和遥测下行通道；另一方面，记录所有标志、事件信息过多，可能造成存储空间溢出情况。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于事件的星载软件运行状态监控方法，能够利用星上有限的存储空间，通过事件触发和记录方式，完成对软件运行状态监控，确保事件不遗漏且及时通过遥测下传到地面。
本发明的技术解决方案是：一种基于事件的星载软件运行状态监控方法，包括如下步骤：
(1)根据星载软件关键事件信息长度、关键事件信息数目确定关键事件信息存储空间值后送至卫星，并控制卫星根据关键事件信息存储空间值建立关键事件信息存储空间；所述关键事件信息包括地面需观测的异常敏感器采集数据、异常程序分支、总线传输错误信息；
(2)对星载软件关键事件信息进行编号，并通过编号建立各个关键事件信息在关键事件信息存储空间的存储位置关系，然后建立每个关键事件信息在软件中的触发点；
(3)在星载软件运行过程中经过触发点触发对应的关键事件信息时，将该触发点对应的关键事件信息加入到关键事件信息存储空间中，并根据关键事件信息的首次触发时间计算关键事件信息存储空间中关键事件信息的存储时间，并在星载软件运行过程中，判断关键事件信息存储空间中关键事件信息的数目及关键事件信息存储时间；
(4)如果关键事件信息存储空间中关键事件信息的数目小于关键事件信息的数目阈值，则依次判断各个关键事件信息存储时间，当关键事件信息存储时间大于等于关键事件信息存储时间阈值时，将该关键事件信息进行下传，当关键事件信息存储时间小于关键事件信息存储时间阈值时，不进行操作；如果关键事件信息存储空间中关键事件信息的数目大于等于关键事件信息的数目阈值，则将此时关键事件信息存储空间中关键事件信息进行下传；
(5)关键事件信息下传后，在关键事件信息存储空间中清除该关键事件信息，清空该关键事件信息的首次触发事件和在关键事件信息存储空间中的存储时间，并重复步骤(2)-步骤(4)直至对星载软件运行状态监控完成。
所述的建立每个关键事件信息在软件中的触发点为在软件的关键事件信息处添加的软件接口，其中该软件接口可以在第一次运行对应关键事件信息时，将对应关键事件信息添加到关键事件信息存储空间中。
所述的关键事件信息的数目阈值为700，关键事件信息存储时间阈值为5s。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明与现有技术相比，在事件信息被触发时才进行记录和下传，提高存储空间和遥测下行通道使用效率；
(2)本发明与现有技术相比，对同一事件信息，无论是一次还是多次触发，仅占用该事件对应的相同存储空间，有效节省了事件信息存储空间，采用有限 存储空间能够存储所有事件信息；
(3)本发明在到达关键事件信息存储时间上限或关键事件信息存储数目上限时，对关键事件信息进行下传，可有效均衡关键事件信息下传的时间要求和数目要求，提高遥测下行通道利用率。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。
如图1所示，本发明涉及一种基于事件的星载软件运行状态监控方法，能够完成关键事件信息记录，并及时下行到地面，具体步骤如下：
步骤一：预先建立有限的关键事件信息存储空间，关键事件信息存储空间为预先分配内存空间，根据具体应用场景确定其存储空间大小，用于存储所有关键事件信息，即地面根据实际应用环境预先计算关键事件信息存储空间大小，并控制卫星建立对应大小关键事件信息存储空间。所述关键事件信息的存储空间Nspace＝Ndis*LenInfo，其中LenInfo表示每个关键事件信息长度(单位:字节)，关键事件信息内容可包含事件触发时候时间、变量参数等信息，Ndis为分配的可存储事件总数，Nspace为总存储空间大小(单位:字节)。
步骤二：建立软件运行过程中关键事件信息编号，并确保每个关键事件信息编号的唯一性。同时，并通过每个关键事件信息编号，建立与事件存储空间一一对应的查询关系。所述关键事件信息包括地面需观测的异常敏感器采集数据、异常程序分支、总线传输错误信息，其中，步骤一中所述事件存储空间用于存储所述关键事件信息。
例如关键事件信息总数为Nmax(Nmax<＝Ndis)，为便于关键事件信息与存储空间建立一一对应关系，令事件编号(id)取值为[0，Nmax-1]。
步骤三：建立每个关键事件信息在软件中的触发点，所述触发点为软件运行添加关键事件信息的软件接口，即通过接口函数SET_EVENT(id)，将触发 时刻的关键事件信息(id)添加到存储空间中。
步骤四：通过触发点、并利用关键事件信息编号与事件存储空间的对应关系，将关键事件信息存储在预先建立的有限事件存储空间中。对同一事件信息，无论是一次还是多次触发，仅占用该事件对应的相同存储空间，对多次触发关键事件信息，仅记录首次触发时间和累计触发次数。根据关键事件信息的首次触发时间计算关键事件信息存储空间中关键事件信息的存储时间。所述多次触发指该事件信息被下传到地面之前触发过多次。
例如：某个事件X，在下传到地面的累积时间Tx内，可能经过了K次触发，那么该事件X的存储空间位置X*LenInfo处，仅记录第一次触发的时刻Tst，以及累计触发的次数Csum。当事件X被下传后，才相应清除对应关键事件信息、Tst、对应关键事件信息的存储时间和Csum的值，并以Ctotal记录当前存储空间中已被触发，待下传到地面的关键事件信息总数。
步骤五：在星载软件运行过程中，判断关键事件信息存储空间中关键事件信息的数目及关键事件信息存储时间，在到达关键事件信息存储时间上限(Tsup)或关键事件信息存储数目(Csup)上限时，对固定下传数目(Cdn)的关键事件信息进行下传，保证关键事件信息下传的及时性，即如果关键事件信息存储空间中关键事件信息的数目小于关键事件信息的数目阈值，则依次判断各个关键事件信息存储时间，当关键事件信息存储时间大于等于关键事件信息存储时间阈值时，将该关键事件信息进行下传，当关键事件信息存储时间小于关键事件信息存储时间阈值时，不进行操作；如果关键事件信息存储空间中关键事件信息的数目大于等于关键事件信息的数目阈值，则将此时关键事件信息存储空间中关键事件信息进行下传。所述存储时间上限(Tsup)、存储数目上限(Csup)及固定下传数目(Cdn)均由地面指定，所述固定下传数目指地面期望一次接收到的关键事件数目的最大值
例如：指定Tsup＝5秒、Csup＝10个时，如果Ctotal∈[0，10),则时间超过5秒后，则开始下传最多Cdn个事件信息；如果Ctotal>＝10,则立即下传最多 Cdn个事件信息。
工程应用示例：在二代二期导航卫星中，采用本发明提出的方法，设计约700个关键事件信息，检测软件运行过程中可能出现的故障状态、异常软件分支等情况，并确保关键事件信息在5秒内可下传至地面，在软件测试验证过程中，为准确判断软件运行状态提供有力支持。
步骤六：重复上述步骤直至对星载软件运行状态监控完成。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。