本发明涉及一种基于飞行任务剖面的组合体航天器安全关键数据维护方法，提供系统故障断点恢复机制，可用于航空、航天领域的系统可靠性设计，属于系统可靠性领域。
背景技术：
：：gnc分系统作为航天器的关键分系统之一，可靠性设计保证gnc分系统的稳定运行，最常见的一种可靠性设计就是系统故障断点恢复机制，基于周期性保存安全关键数据的系统恢复，即“安全关键数据保存与恢复”。安全关键数据机制为系统提供在发生掉电重启、切机等故障时，系统故障及时恢复、任务接续运行的能力。随着航天器系统的复杂度不断增加，软件维护数据量越来越大，如何解决安全关键数据存储资源受限与飞行任务安全关键数据集合过大且多样的矛盾，成为系统设计所面临的一项难题。技术实现要素：本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了基于飞行任务剖面的组合体航天器安全关键数据维护方法，在安全关键数据存储空间大小固定前提下，实现安全关键数据格式与飞行任务剖面的动态映射，使得安全关键数据格式具有任务相关性，不将当前飞行任务剖面无关数据列为安全关键数据格式，保证组合体航天器所有飞行任务剖面下所涉及安全关键数据保存完整性，提高航天器gnc分系统故障容错恢复设计能力。本发明的技术解决方案是：基于飞行任务剖面的组合体航天器安全关键数据维护方法，包括如下步骤：步骤(1)，确定航天器gnc分系统所预留的安全关键数据保存空间大小l字节，进入步骤(2)；步骤(2)，定义航天器gnc分系统安全关键数据自解析格式模型，指定自解析格式模型中表头及累加和所占长度为m字节，有效数据长度为n字节，进入步骤(3)；步骤(3)，根据预设系统需求确定航天器控制模式，获取航天器gnc分系统所设计的控制模式集合<mode_i:i＝1～m>，进入步骤(4)；步骤(4)，按照航天器gnc分系统所经历的事件与环境特点，将控制模式集合中所有控制模式分类，形成航天器gnc分系统在轨飞行任务剖面集合<section_j:j＝1～n>，进入步骤(5)；步骤(5)，依次确定集合<section_j:j＝1～n>中每个飞行任务剖面所关注的数据项，并根据数据特性确定每个数据项的数据类型，计算数据项汇总长度datalen_j，若datalenj>n，则当前飞行任务剖面重新选择数据项，重复步骤(5)；若j<n，则转到下一个飞行任务剖面，重复步骤(5)，否则，进入步骤(6)；步骤(6)，所有飞行任务剖面的数据项都已确定，汇总形成数据项表格集合<table_j:j＝1～n>，进入步骤(7)；步骤(7)，基于步骤(6)形成的数据项表格集合<table_j:j＝1～n>，对步骤(2)所定义自解析格式模型进行实例化，确定自解析格式表头枚举类型定义，进入步骤(8)；步骤(8)，确定自解析格式累加和计算方式，进入步骤(9)；步骤(9)，基于步骤(6)形成的数据项表格集合<table_j:j＝1～n>，依次实现针对每个table_j的编码与解码功能函数，进入步骤(10)；步骤(10)，若为安全关键数据保存操作，根据自解析格式映射关系完成数据项表格编码操作，填充表头与有效数据区域，计算累加和；若为安全关键数据恢复操作，则提取表头、有效数据及累加和，验证累加和正确性，根据自解析格式映射关系完成数据项表格解码操作；进入步骤(11)；步骤(11)，完成基于飞行任务剖面的组合体航天器安全关键数据维护。进一步的，所述步骤(1)中，不同航天器gnc分系统预留的安全关键数据保存空间大小各不相同。进一步的，所述步骤(2)中，自解析格式模型表头中包括飞行任务剖面标识，作为映射安全关键数据保存/恢复自解析操作的依据。进一步的，所述步骤(2)中，长度约束关系为m+n≤l。进一步的，所述步骤(5)中，每个飞行任务剖面所关注的数据项包括标志量、状态量及算法计算量；步骤(5)完成数据项本身及数据项总长度的复核。进一步的，所述步骤(7)中，枚举类型定义与飞行任务剖面集合<section_j:j＝1～n>一一映射。进一步的，所述步骤(9)中，每个枚举类型所对应的数据项表格table_j具有一组保存内容编码操作及恢复内容解码操作。进一步的，所述步骤(10)中，自解析格式同时支持安全关键数据自动保存操作与自动恢复操作。一种计算机可读存储介质，所述的计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述的计算机程序被处理器执行时实现所述基于飞行任务剖面的组合体航天器安全关键数据维护方法的步骤。基于飞行任务剖面的组合体航天器安全关键数据维护设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述的处理器执行所述的计算机程序时实现所述基于飞行任务剖面的组合体航天器安全关键数据维护方法的步骤。本发明与现有技术相比的优点在于：(1)本发明提出的基于飞行任务剖面的组合体航天器安全关键数据维护方法，打破传统的安全关键数据固定格式维护形式，实现安全关键数据格式与飞行任务剖面的动态映射，使得安全关键数据格式具有任务相关性，提高安全关键数据资源利用效率，提高系统故障发生后现场恢复完整性；(2)本发明提出的基于飞行任务剖面的组合体航天器安全关键数据维护方法，通过定义安全关键数据自解析格式，为每个飞行任务剖面定义各自的安全关键数据格式，安全关键数据的存储与恢复逻辑根据表头信息实现安全关键数据内容自解析操作，有效降低安全关键数据功能维护工作量及代码规模。附图说明图1为本发明流程图；图2为安全关键数据自解析格式模型。图3为控制模式、飞行任务剖面、数据项表格映射关系示意图。具体实施方式为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。以下结合说明书附图对本申请实施例所提供的基于飞行任务剖面的组合体航天器安全关键数据维护方法做进一步详细的说明，具体实现方式可以包括(如图1～3所示)：如图1所示，一种基于飞行任务剖面的组合体航天器安全关键数据维护方法，实施步骤如下：(1)确定航天器gnc分系统所预留的安全关键数据保存空间大小l字节，进入步骤(2)。安全关键数据保存空间大小根据系统资源情况以及系统需求共同决定，不同航天器gnc分系统预留的安全关键数据保存空间大小各不相同。(2)定义航天器gnc分系统安全关键数据保存/恢复自解析格式模型，指定自解析格式模型中表头及累加和所占长度为m字节，有效数据长度为n字节，进入步骤(3)。安全关键数据自解析格式模型如图2所示。其中，id与sectionenum共同组成为表头，id与chksum作为安全关键数据恢复时数据有效性及完整性的判据，sectionenum为飞行任务剖面与安全关键数据自解析格式映射的枚举类型。(3)根据预设系统需求确定航天器控制模式，获取航天器gnc分系统所设计的控制模式集合<mode_i:i＝1～m>，进入步骤(4)。控制模式由航天器方案设计来决定，通常情况，不同航天器的控制模式集合存在差异。(4)按照航天器gnc分系统所经历的事件与环境特点，将控制模式集合中所有控制模式归纳分类，形成航天器gnc分系统在轨飞行任务剖面集合<section_j:j＝1～n>，进入步骤(5)。飞行任务剖面作为控制模式的合并同类项结果，建议由方案设计、总体设计、软件设计三方共同确定。(5)依次确定集合<section_j:j＝1～n>中每个飞行任务剖面所关注的数据项，并根据数据特性确定每个数据项的数据类型，计算数据项汇总长度datalen_j，若datalenj>n，则当前飞行任务剖面重新选择数据项，重复步骤(5)；若j<n，则转到下一个飞行任务剖面，重复步骤(5)，否则，进入步骤(6)。步骤(5)循环遍历所有飞行任务剖面，直至完成所有飞行任务剖面所关注数据项的选取与数据项总长度的复核。(6)所有飞行任务剖面的数据项都已确定，汇总形成数据项表格集合<table_j:j＝1～n>，进入步骤(7)。步骤(3)中控制模式集合、步骤(4)中飞行任务剖面集合与步骤(6)数据项表格集合三者之间的映射关系如图3所示。(7)基于步骤(6)形成的数据项表格集合<table_j:j＝1～n>，对步骤(2)所定义自解析格式模型进行实例化，确定自解析格式表头枚举类型定义，进入步骤(8)。由于存在n个数据项表格，则实例化n个自解析格式。(8)确定自解析格式累加和计算方式，进入步骤(9)。累加和的计算方式通常选取按字节累加、按字节累加再取反、按16位字累加、按16位字累加再取反四种方式。(9)基于步骤(6)形成的数据项表格集合<table_j:j＝1～n>，依次实现针对每个table_j的编码与解码功能函数，进入步骤(10)。针对数据项表格中每个数据项内容进行存储编码及恢复解码的设计。(10)若为安全关键数据保存操作，根据自解析格式映射关系完成数据项表格编码操作，填充表头与有效数据区域，计算累加和；若为安全关键数据恢复操作，则提取表头、有效数据及累加和，验证累加和正确性，根据自解析格式映射关系完成数据项表格解码操作；进入步骤(11)。实现不同飞行任务剖面下的安全关键数据自动保存与恢复操作。(11)完成基于飞行任务剖面的组合体航天器安全关键数据维护。实现安全关键数据格式与飞行任务剖面的动态映射，使得安全关键数据格式具有任务相关性，提高安全关键数据资源利用效率，提高系统故障发生后现场恢复完整性。本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行图1所述的方法。本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。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。当前第1页12当前第1页12