小天体撞击探测自主导航与制导控制规划调度方法

摘要

小天体撞击探测自主导航与制导控制规划调度方法，涉及一种深空探测器的自主导航与控制规划调度方法。解决了现有技术的自主导航与制导控制规划调度方法方法存在任务众多、可替换性差、可扩展性差的问题，它具体有下列5个模块化任务组成：主任务、GNC规划任务、数据采集任务、GNC任务和轨道确定任务；主任务的优先级最高，GNC规划任务的优先级仅次于主任务，数据采集任务的优先级仅次于GNC规划任务，根据敏感器测量数据类型的不同，将数据采集任务分为4个子任务，GNC任务的优先级仅次于数据采集任务，轨道确定任务的优先级最低，对小天体撞击探测任务进行模块化分解，提出各个任务模块间的同步方式与通信手段，最终完成小天体撞击探测任务。

主权项

小天体撞击探测自主导航与制导控制规划调度方法，其特征在于它由主任务main_task和四个子任务实现，所述四个子任务为GNC规划任务Task_GNC_pro、数据采集任务Task_SAM_X、GNC任务Task_GNC和轨道确定任务；主任务main_task的优先级最高，用于完成各部分的初始化，设置系统时钟中断频率、系统当前时间及任务调度策略，完成对各二进制信号量、子任务及定时器的创建，并在获取得到相关信号量时，启动与所述信号量相关的定时器，结束相关任务；GNC规划任务Task_GNC_pro的优先级仅次于主任务main_task，用于在每个执行周期开始时，根据当前撞击器的轨道和姿态状态量，给出探测器轨道机动标识位flag_mot_orb、探测器姿态机动标识位flag_mot_ati和机动点火标识位flag_mot_ign，为确定同周期GNC任务Task_GNC下的功能函数的执行顺序提供判断依据；数据采集任务Task_SAM_X的优先级仅次于GNC规划任务Task_GNC_pro，用于在不同采样周期读取各敏感器的测量数据；所述数据采集任务Task_SAM_X包括4个数据采集子任务，分别为速率陀螺数据采集任务Task_SAM_omega、加速度计数据采集任务Task_SAM_acel、星敏感器数据采集任务Task_SAM_q和光学导航相机数据采集任务Task_SAM_p；所述4个子任务的优先级相同，所述4个子任务间采用时间片轮转换调度算法进行调度执行；GNC任务Task_GNC的优先级仅次于数据采集任务Task_SAM_X，根据GNC规划任务Task_GNC_pro给出的各个标志位的组合来确定飞行模式，并根据数据采集任务Task_SAM_X得到的当前时刻敏感器更新数据，完成在每个执行周期内对撞击器状态的导航、制导与控制任务；轨道确定任务Task_ORB_fuse的优先级最低，所述轨道确定任务Task_ORB_fuse每隔15s进行一次，在执行任务时，首先判断轨道和姿态是否有机动的情况，当轨道和姿态均无机动，则小天体处于稳定状态，利用光学导航相机数据对小天体轨道参数进行修正；否则退出任务。