小卫星星载计算机软件动态更新方法的研究与实现

1144766066 · 发表于 2022-4-24 17:57:12

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小卫星星载计算机软件的动态更新是指不重新启动星载计算机，在软件运行过程中就可以完成的软件更新升级。对星载软件的动态更新有利于维持卫星平台在软件更新时的稳定性，可实现在轨回归测试，支持系统的动态重构，是提高卫星可靠性和可用性的有效途径。因此对小卫星星载计算机软件动态更新的研究具有很大实用价值。本文通过对当前小卫星星载计算机软件功能和结构的分析，对其软件动态更新方法进行了研究。本文围绕提高动态更新的可用性、安全性和通用性三个层次，针对更新中遇到的各种题目提出了动态更新方法，设计实现了一个动态更新系统，并对该系统做了测试和验证。最后，基于该动态更新系统实现了一个真实的小卫星星务管理系统软件，进一步对动态更新系统进行了验证和评估。本文取得的主要成果如下：(1) 通过对当前星载软件功能和结构的分析，总结了星载软件层次化和模块化的技术特点，归纳了小卫星星载软件动态更新方法需要满足的特性，形成了后文对小卫星星载软件动态更新方法研究的基础。(2) 在对星载软件研究分析基础上，提出了一种把对代码动态检查与静态检查相结合保证更新安全性的更新方法，对更新粒度的选择、可更新系统的构建和更新的安全性进行了分析，针对更新前后状态的迁移、变量和函数的更新题目提出了解决方法。(3) 设计实现了动态更新系统，对该系统的正确性和性能进行了测试和验证；更进一步的，基于该系统实现了一个真实的小卫星星务管理系统软件，进一步验证了本文提出的动态更新方法的可靠性和正确性。

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