总线信息链的信息调度方法及调度装置与流程

1.本发明涉及航天信息调度技术领域，具体为一种总线信息链的信息调度方法及调度装置。


背景技术：

2.在航天领域中，航天信息需要在各个通讯器中进行交互，以实现信息的共享，航天信息在各大信息链路中进行输送，并且实现同步输送，即多个信息在同一周期内进行输送，可是，在同一周期内输送的信息量较多时，信息会在多个周期中造成混乱，影响传输控制和信息的交互，降低传输控制的安全性。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种总线信息链的信息调度方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种总线信息链的信息调度方法，包括：获取各总线节点的属性；基于所述各总线节点的属性和信息将对应的所述总线节点进行关联，以形成信息交互链路；将总线信息进行梳理，并形成关键数据指令信息和非关键数据指令信息；将所述关键数据指令信息和所述非关键数据指令信息沿着对应的所述信息交互链路进行输送；在所述关键数据指令信息和所述非关键数据指令信息的输送过程中，各所述信息交互链路需要判断前序控制周期的总线消息是否已传输完成，若未完成，则完成当前周期的总线消息传输后，立即停止上一周期的总线消息传输，保证当前周期总线信息交互与传输控制。
5.根据本公开的一方面，提供了一种总线信息链的信息调度装置，包括：获取模块，用于获取各总线节点的属性；关联模块，用于基于所述各总线节点的属性和信息将对应的所述总线节点进行关联，以形成信息交互链路；梳理模块，用于将总线信息进行梳理，并形成关键数据指令信息和非关键数据指令信息；输送模块，用于将所述关键数据指令信息和所述非关键数据指令信息沿着对应的所述信息交互链路进行输送；传输模块，用于在所述关键数据指令信息和所述非关键数据指令信息的输送过程中，各所述信息交互链路需要判断前序控制周期的总线消息是否已传输完成，若未完成，则完成当前周期的总线消息传输后，立即停止上一周期的总线消息传输，保证当前周期总线信息交互与传输控制。
6.根据本公开的一方面，提供了一种计算机可读程序介质，其存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被计算机执行时，使计算机执行根据上述的方法。
7.根据本公开的一方面，提供了一种电子装置，包括：处理器；存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，实现上述的方法。
8.由上述技术方案可知，本发明实施例至少具有如下优点和积极效果：
9.在本发明的一些实施例所提供的技术方案中，获取各总线节点的属性；基于所述各总线节点的属性和信息将对应的所述总线节点进行关联，以形成信息交互链路；将总线
信息进行梳理，并形成关键数据指令信息和非关键数据指令信息；将所述关键数据指令信息和所述非关键数据指令信息沿着对应的所述信息交互链路进行输送；在所述关键数据指令信息和所述非关键数据指令信息的输送过程中，各所述信息交互链路需要判断前序控制周期的总线消息是否已传输完成，若未完成，则完成当前周期的总线消息传输后，立即停止上一周期的总线消息传输，保证当前周期总线信息交互与传输控制，其中，通过总线信息在各信息交互链路中进行输送和调度，以便于信息的交互在独立的通道中进行，提高信号输送的保密性和完整性，并且对于当前周期总线信息需要在一个周期内完成再一次进入另一周期，以保证当前周期总线信息交互与传输控制，实现传输控制中单一信息的交互，提高传输控制的安全性。
附图说明
10.图1是根据一示例性实施例示出的一种总线信息链的信息调度方法的节点关系图。
11.图2是根据一示例性实施例示出的一种总线信息链的信息调度方法中调度过程框图。
12.图3是根据一示例性实施例示出的一种总线信息链的信息调度方法中调度验证工作流程框图。
13.图4是根据一示例性实施例示出的一种总线信息链的信息调度方法的流程图。
14.图5是根据一示例性实施例示出的一种总线信息链的信息调度装置框图。
15.图6是根据一示例性实施例示出的一种电子装置的硬件图。
16.图7是根据一示例性实施例示出的一种总线信息链的信息调度方法的计算机可读存储介质。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.在航天领域中，航天信息需要在各个通讯器中进行交互，以实现信息的共享，航天信息在各大信息链路中进行输送，并且实现同步输送，即多个信息在同一周期内进行输送，可是，在同一周期内输送的信息量较多时，信息会在多个周期中造成混乱，影响传输控制和信息的交互，降低传输控制的安全性。
19.根据本公开的一个实施例，提供了一种总线信息链的信息调度方法，如图1至图4所示，该总线信息链的信息调度方法，包括：
20.步骤s110、获取各总线节点的属性；
21.步骤s120、基于所述各总线节点的属性和信息将对应的所述总线节点进行关联，以形成信息交互链路；
22.步骤s130、将总线信息进行梳理，并形成关键数据指令信息和非关键数据指令信息；
23.步骤s140、将所述关键数据指令信息和所述非关键数据指令信息沿着对应的所述信息交互链路进行输送；
24.步骤s150、在所述关键数据指令信息和所述非关键数据指令信息的输送过程中，各所述信息交互链路需要判断前序控制周期的总线消息是否已传输完成，若未完成，则完成当前周期的总线消息传输后，立即停止上一周期的总线消息传输，保证当前周期总线信息交互与传输控制。
25.在本发明的一些实施例所提供的技术方案中，获取各总线节点的属性；基于所述各总线节点的属性和信息将对应的所述总线节点进行关联，以形成信息交互链路；将总线信息进行梳理，并形成关键数据指令信息和非关键数据指令信息；将所述关键数据指令信息和所述非关键数据指令信息沿着对应的所述信息交互链路进行输送；在所述关键数据指令信息和所述非关键数据指令信息的输送过程中，各所述信息交互链路需要判断前序控制周期的总线消息是否已传输完成，若未完成，则完成当前周期的总线消息传输后，立即停止上一周期的总线消息传输，保证当前周期总线信息交互与传输控制，其中，通过总线信息在各信息交互链路中进行输送和调度，以便于信息的交互在独立的通道中进行，提高信号输送的保密性和完整性，并且对于当前周期总线信息需要在一个周期内完成再一次进入另一周期，以保证当前周期总线信息交互与传输控制，实现传输控制中单一信息的交互，提高传输控制的安全性。该方法采用消息属性分析、清单矩阵组合分析方法，从多维视角分析、测试、验证含有1553b总线通信的软件系统，提高航天器软件系统总线通信设计效率及其可靠性、安全性、鲁棒性，为实现航天器的稳定可靠运行奠定基础。
26.下面对这些步骤进行详细描述。
27.如图1至图4所示，在步骤s110中，基于所述各总线节点的属性和信息将对应的所述总线节点进行关联，以形成信息交互链路。
28.具体步骤包括：获取系统需求信息；基于所述系统需求信息的引导，基于所述各总线节点的属性和信息将对应的所述总线节点进行关联，以形成信息交互链路；将所述各总线节点的属性和信息形成清单，并通过清单矩阵组合分析法对所述清单进行分析，使信息交互链路中总线节点关联关系显性化。
29.其中，通过清单矩阵组合分析法，使软件系统通信节点关联关系显性化，有助于降低系统耦合性、提高内聚性，促进软件系统设计优化。根据系统关键程度、实时性等要求，通过聚类分析方式，合理划分排布总线消息，保证总线关键数据指令的及时输出或响应，有助于提高系统的控制裕度及可靠性、安全性。
30.如图1至图4所示，在步骤s120中，基于所述各总线节点的属性和信息将对应的所述总线节点进行关联，以形成信息交互链路；
31.具体的步骤包括：针对每个总线节点，明确总线交互通信内容、信源、信宿、子地址、通信字数；将所述总线交互通信内容、所述信源、所述信宿、所述子地址、所述通信字数进行格式统一化。
32.其中，针对每个总线节点，明确总线交互通信内容、信源、信宿、子地址、通信字数，是否模式码通信，是否进行周期性消息传输，是否需要进行总线消息重试等，并且将所述总线交互通信内容、所述信源、所述信宿、所述子地址、所述通信字数进行格式统一化。
33.如图1至图4所示，在步骤s130中，将总线信息进行梳理，并形成关键数据指令信息
和非关键数据指令信息。
34.具体的步骤包括：归类划分排布总线信息；构建总线信息链基础元素，将总线消息依次划分为关键数据指令信息和非关键数据指令信息，其中，非关键数据指令信息细分为非周期总线消息和周期性总线消息；非周期总线消息设置统一格式的标志字，其中，标志字默认0x55，需要执行时置0xaa，执行结束后置0x55。
35.其中，归类划分排布1553b总线bc交互信息，构建总线信息链基础元素，将总线消息依次划分为关键强实时性要求数据指令消息(含周期和非周期消息)、非关键数据指令消息，其中非关键数据指令消息细分为非周期总线消息和周期性总线消息；非关键数据指令消息中的非周期总线消息为系统需求中，在一定时序条件下触发的消息，为保证软件低耦合、高内聚设计，为所有的非周期总线消息设置触发标志字，默认0x55，需要执行时置0xaa，执行结束后置0x55。
36.还有的是，通过负载均衡算法，以单个控制周期为基准，在满足系统需求的前提下，均衡每个控制周期内，需要进行交互的非关键数据指令消息中的周期总线消息；在非关键数据指令消息中的周期总线消息中存在需要优先保证的总线消息，则需要进行优先交互处理。其中，通过负载均衡算法，以单个控制周期为基准，在满足系统需求的前提下，均衡每个控制周期内，需要进行交互的非关键数据指令消息周期总线消息。若在非关键数据指令消息周期总线消息中存在需要优先保证的总线消息，则需要进行优先交互处理，确保在极端情况下，总线消息丢失时，必保的总线消息能够得到及时处理。
37.如图1至图4所示，在步骤s140中，将所述关键数据指令信息和所述非关键数据指令信息沿着对应的所述信息交互链路进行输送。
38.如图1至图4所示，在步骤s15中，在所述关键数据指令信息和所述非关键数据指令信息的输送过程中，各所述信息交互链路需要判断前序控制周期的总线消息是否已传输完成，若未完成，则完成当前周期的总线消息传输后，立即停止上一周期的总线消息传输，保证当前周期总线信息交互与传输控制。
39.具体的步骤包括：每个单位控制周期起始时，需要判断前序控制周期总线消息是否已传输完成，若未完成，则完成当前一包总线消息传输后，立即停止上一周期总线消息传输，保证当前周期总线信息交互与传输控制；确认上一周期消息传输完成后，进行关键、强实时性要求数据指令总线消息交互，确保能够及时获取惯组、陀螺等总线关键输入数据，然后进行导航、姿控计算，并及时完成舵等设备的总线数据指令输出；解析上一周期总线数据消息，主要根据系统需求，获取指定消息中的状态信息；确认前序关键数据指令总线消息传输完成后，进行非周期总线消息装载传输；确认前序非周期总线消息装载传输完成后，进行周期性总线消息装载传输。
40.其中，每个单位控制周期起始时，需要判断前序控制周期总线消息是否已传输完成，若未完成，则完成当前一包总线消息传输后，立即停止上一周期总线消息传输，保证当前周期总线信息交互与传输控制；确认上一周期消息传输完成后，进行关键、强实时性要求数据指令总线消息交互，确保能够及时获取惯组、陀螺等总线关键输入数据，然后进行导航、姿控计算，并及时完成舵等设备的总线数据指令输出。
41.解析上一周期总线数据消息，主要根据系统需求，获取指定消息中的状态等信息，用于本周期的判断、控制等；完成制导、时序等算法计算系统需求功能；确认前序关键数据
指令总线消息传输完成后，进行非周期总线消息装载传输；确认前序非周期总线消息装载传输完成后，进行周期性总线消息装载传输；计算当前控制周期内的1553b总线负载率，并作为遥测参数，在下一个控制周期遥测至地面。
42.另外，步骤1.根据初版系统总线通信需求及功能要求，模拟关键消息重试等极端工况，遥测输出1553b总线负载率，得到总线负载率分布区间范围；
43.步骤2.若步骤1中的总线负载率超出标准要求(通常为70％)，则需要反馈系统，通过删减参数、更改传输周期等功能要求的方式，重复迭代步骤1、2，直至将总线负载率降至70％以下，做到系统设计的最优化。
44.在本发明的一些实施例所提供的技术方案中，获取各总线节点的属性；基于所述各总线节点的属性和信息将对应的所述总线节点进行关联，以形成信息交互链路；将总线信息进行梳理，并形成关键数据指令信息和非关键数据指令信息；将所述关键数据指令信息和所述非关键数据指令信息沿着对应的所述信息交互链路进行输送；在所述关键数据指令信息和所述非关键数据指令信息的输送过程中，各所述信息交互链路需要判断前序控制周期的总线消息是否已传输完成，若未完成，则完成当前周期的总线消息传输后，立即停止上一周期的总线消息传输，保证当前周期总线信息交互与传输控制，其中，通过总线信息在各信息交互链路中进行输送和调度，以便于信息的交互在独立的通道中进行，提高信号输送的保密性和完整性，并且对于当前周期总线信息需要在一个周期内完成再一次进入另一周期，以保证当前周期总线信息交互与传输控制，实现传输控制中单一信息的交互，提高传输控制的安全性。该方法采用消息属性分析、清单矩阵组合分析方法，从多维视角分析、测试、验证含有1553b总线通信的软件系统，提高航天器软件系统总线通信设计效率及其可靠性、安全性、鲁棒性，为实现航天器的稳定可靠运行奠定基础。
45.如图5所示，在一个实施例中，所述总线信息链的信息调度装置200还包括：
46.获取模块210，用于获取各总线节点的属性；
47.关联模块220，用于基于所述各总线节点的属性和信息将对应的所述总线节点进行关联，以形成信息交互链路；
48.梳理模块230，用于将总线信息进行梳理，并形成关键数据指令信息和非关键数据指令信息；
49.输送模块240，用于将所述关键数据指令信息和所述非关键数据指令信息沿着对应的所述信息交互链路进行输送；
50.传输模块250，用于在所述关键数据指令信息和所述非关键数据指令信息的输送过程中，各所述信息交互链路需要判断前序控制周期的总线消息是否已传输完成，若未完成，则完成当前周期的总线消息传输后，立即停止上一周期的总线消息传输，保证当前周期总线信息交互与传输控制。
51.下面参照图6来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备40。图5显示的电子设备40仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
52.如图6所示，电子设备40以通用计算设备的形式表现。电子设备40的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元41、上述至少一个存储单元42、连接不同系统组件(包括存储单元42和处理单元41)的总线43。
53.其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元41执行，
使得所述处理单元41执行本说明书上述“实施例方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
54.存储单元42可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)421和/或高速缓存存储单元422，还可以进一步包括只读存储单元(rom)423。
55.存储单元42还可以包括具有一组(至少一个)程序模块425的程序/实用工具424，这样的程序模块425包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
56.总线43可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
57.电子设备40也可以与一个或多个外部设备(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备40交互的设备通信，和/或与使得该电子设备40能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口45进行。并且，电子设备40还可以通过网络适配器46与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图5所示，网络适配器46通过总线43与电子设备40的其它模块通信。应当明白，尽管图5中未示出，可以结合电子设备40使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
58.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合迫切的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
59.根据本公开一个实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
60.参考图7所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品50，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
61.所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读
存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
62.计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
63.可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
64.可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c 等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
65.此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
66.应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限。