1. 概述
指令编制软件根据有效载荷控制计划，自动或手动生成分发有效载荷控制指令，实现各型卫星指令模板管理、指令取消、指令发控及状态监视，管理有效载荷控制指令模板。
2. 功能
软件在各型卫星指令模板管理方面，构建了一个庞大且有序的模板库。无论是常见的卫星常规操作指令模板，还是针对特殊任务、特定卫星型号的专属指令模板，都能妥善存储与管理。用户可轻松检索、调用模板，大幅提升指令编制效率。在指令取消功能上，一旦发现指令有误或任务变更，软件能迅速响应，立即终止尚未执行的指令，避免因错误指令引发的不良后果。指令发控环节，软件借助高速、稳定的通信链路，将生成的指令准确无误地发送至卫星，确保指令传输的时效性与准确性。同时，软件还具备强大的状态监视功能，通过实时反馈的卫星数据，持续跟踪指令的执行状态。若卫星未能按时反馈指令执行结果，或执行过程中出现异常情况，软件能及时发出警报，并提供详细的状态分析报告，方便技术人员迅速定位问题并采取应对措施。此外，软件对有效载荷控制指令模板的管理细致入微，支持对模板进行编辑、更新、备份等操作，保证指令模板始终符合最新的任务需求与卫星技术规范，为航天任务的顺利开展提供坚实保障。
3. 组成
指令编制软件由多星指令业务综合管控模块、载荷控制指令发控模块以及单星指令生成模块三部分组成。
图 6.4 294指令编制软件组成图
4. 处理流程
载荷指令编制软件主要与基础服务平台进行业务流程的交互，通过获取基础服务平台的配置包括载荷相关的配置、载荷任务计划的配置等再根据指令编制软件中载荷控制指令模块等信息生成载荷控制指令，通过发控功能将指令发送给指定的卫星。处理流程如下图：
图 6.4 295指令编制软件处理流程图
Ø 初始化
读取基础配置文件，显示初始化界面。
Ø 有效载荷控制计划输
用户可通过前端交互界面根据系统通过手动或者自动的方式接收有效载荷控制计划数据。
Ø 指令模板选择
用户从系统中选择适合当前任务的指令模板，系统提供各型卫星的指令模板供选择线、经纬线等内容。
Ø 指令参数配置
用户根据实际需求配置指令的具体参数，完善指令内容。
Ø 指令校验
系统对配置好的指令进行校验，确保指令格式正确、参数有效。如果校验失败，返回参数配置步骤重新设置；如果校验通过，则继续下一步。
Ø 指令生成
系统根据模板和参数生成完整的有效载荷控制指令。
Ø 是否发
用户决定是否发送生成的指令。如选择"否"，则进入指令取消流程；如选择"是"，则继续执行发送操作。
Ø 指令发送
系统将指令发送至目标设备或系统。
Ø 状态监视
系统监控指令执行状态，提供实时反馈。
Ø 控制界面显示
指令编制界面展示每个阶段以及每个功能的各个输入与输出等信息，用户可以实时看到系统的运行状态。
5. 接口
外部接口
图 6.4 296指令编制软件外部接口图
表 6.4 147指令编制软件外部接口表
内部接口
图 6.4 297卫星状态模拟仿真软件内部接口图
表 6.4 148卫星状态模拟仿真软件内部接口表
多星指令业务综合管控模块
概述
多星指令业务综合管控模块作为指令编制软件的核心枢纽，在成功集成高分系列卫星、空基十二五系列卫星后，其重要性愈发凸显。在当今复杂的航天任务体系中，不同类型卫星肩负着多样化的使命，从高精度的对地观测到特定的空间探测任务等，而该模块便是统筹协调这些卫星指令相关业务的关键所在。
它紧密关联着整个指令编制软件的运行流程，一方面要确保系统能依据各卫星独特的技术参数、任务需求以及通信协议，精准生成对应卫星的遥控指令。例如，高分系列卫星对图像采集的分辨率、拍摄角度等指令要求极为细致，空基十二五系列卫星在特定科学探测任务中的指令也有其特殊性，多星指令业务综合管控模块会综合考虑这些因素生成适配指令。另一方面，对生成的各类遥控指令进行全面、高效的功能操作，贯穿指令从生成到执行的全生命周期。
同时，在软件用户体验层面，该模块通过主导相关界面风格的修改工作，统一整个指令编制软件的视觉呈现和交互逻辑。这意味着操作人员在面对不同卫星指令操作时，能享受到一致的界面布局、操作流程和反馈机制，极大提升操作便捷性，减少因界面差异导致的误操作和学习成本，从而显著提高整体工作效率。
功能
(1) 卫星指令生成协调
深入整合高分系列卫星、空基十二五系列卫星各自独特的特性数据，这些数据涵盖卫星的轨道参数、姿态控制方式、载荷工作模式以及通信链路特性等多个维度。多星指令业务综合管控模块会对这些海量且复杂的数据进行深度分析和梳理，然后精准协调单星指令生成模块，以生成契合各卫星特定需求的精确遥控指令。例如，当高分系列卫星需要执行一次高分辨率的特定区域成像任务时，该模块会依据卫星当前轨道位置、目标区域坐标以及成像设备参数等信息，协调单星指令生成模块生成包含精确拍摄时刻、拍摄角度调整、图像数据压缩格式等详细内容的指令，确保指令与卫星的硬件能力和任务要求完美匹配。
(2) 指令功能操作管理
全方位支持对生成的各类遥控指令进行丰富多样的操作。在指令分发环节，依据卫星网络的拓扑结构和通信优先级，将指令高效、准确地推送至对应的卫星接收终端，确保指令能在合适的时间送达目标卫星。对于指令取消操作，一旦任务计划变更或出现异常情况，该模块能迅速识别并中断正在传输或等待执行的指令，避免指令误执行带来的风险。指令发控功能则严格把控指令的执行过程，通过与卫星的实时通信链路，监测指令的执行状态，如指令是否已被卫星成功接收、开始执行以及执行进度等信息。状态监视功能更是时刻关注卫星对指令的响应情况，一旦发现卫星执行指令过程中出现异常，如设备故障、姿态偏离等问题，立即触发预警机制，向操作人员反馈详细的异常信息，以便及时采取应对措施，保障指令执行的准确性与实时性，确保卫星任务顺利推进。
(3) 载荷指令模板管理
针对各型卫星的指令模板进行集中化、精细化管理。根据卫星类型的不同特点以及多样化的任务需求，精心创建指令模板。例如，为高分系列卫星的日常成像任务、应急监测任务分别创建不同的指令模板，模板中预先设定好常用的指令参数组合，如拍摄模式、图像分辨率、数据存储路径等。在卫星任务执行过程中，若任务需求发生变化，模块支持对指令模板进行灵活修改，操作人员可根据实际情况调整模板中的参数，如调整拍摄频率、变更数据传输速率等。同时，持续维护指令模板的规范性和准确性，定期对模板进行审核和更新，以适应卫星硬件升级、任务优化等需求，从而显著提升指令生成效率，减少人工输入错误，保障指令生成的规范性和可靠性。
组成
多星指令业务综合管控由卫星指令生成协调功能、指令功能操作管理、载荷指令模板管理三部分组成。
图 6.4 298多星指令业务综合管控组成
处理流程
图 6.4 299多星指令业务综合管理处理流程
(1) 卫星指令生成协调功能
卫星指令生成协调功能负责单星指令的生成过程管理，确保指令生成的准确性和可靠性。
(2) 指令功能操作管理功能
指令功能操作管理负责指令的分发、执行监控和状态管理，确保指令能够被正确传递和执行。
(3) 载荷指令模版管理功能
载荷指令模板管理负责维护和优化各类载荷的指令模板，为指令生成提供标准化的基础。
接口
外部接口
图 6.4 300多星指令业务综合管控模块外部接口图
表 6.4 149多星指令业务综合管控模块外部接口表
内部接口
图 6.4 301态势显示软件内部接口图
表 6.4 150态势显示软件内部接口表
卫星指令生成协调功能
功能
深入整合高分系列卫星、空基十二五系列卫星各自独特的特性数据，这些数据涵盖卫星的轨道参数、姿态控制方式、载荷工作模式以及通信链路特性等多个维度。多星指令业务综合管控模块会对这些海量且复杂的数据进行深度分析和梳理，然后精准协调单星指令生成模块，以生成契合各卫星特定需求的精确遥控指令。例如，当高分系列卫星需要执行一次高分辨率的特定区域成像任务时，该模块会依据卫星当前轨道位置、目标区域坐标以及成像设备参数等信息，协调单星指令生成模块生成包含精确拍摄时刻、拍摄角度调整、图像数据压缩格式等详细内容的指令，确保指令与卫星的硬件能力和任务要求完美匹配。
流程
处理流程如下图：
图 6.4 302卫星指令生成协调处理流程图
1）开始阶段
流程从"开始"节点启动，这是整个卫星指令生成协调处理的起点，表示系统开始执行相关任务。
2）任务需求分析
这是流程的第一个主要功能模块，负责：
- 解析接收到的任务需求信息
- 识别任务的类型和特征
- 确定任务的优先级和紧急程度
- 提取任务的关键参数和约束条件
- 为后续处理提供任务需求的结构化数据
3）卫星数据整合
在任务需求分析后，系统进行：
- 收集卫星的轨道参数和状态信息
- 获取卫星姿态控制系统的状态数据
- 采集载荷设备的工作状态和能力参数
- 整合卫星资源使用情况
- 为可用性检查提供完整的卫星状态数据
2）可用性检查
这是一个关键的决策点，系统会对任务执行的可行性进行评估：
- 验证卫星当前状态是否支持任务执行
- 检查资源是否满足任务需求
- 评估时间窗口的适用性
- 分析任务与其他任务的冲突情况
- 根据检查结果决定下一步操作
3）任务调整
当可用性检查结果不满足要求时，系统会执行：
- 调整任务执行的时间窗口
- 修改任务的目标参数
- 优化资源分配策略
- 协调与其他任务的冲突
- 调整完成后，重新进入任务需求分析环节，形成反馈循环
4）指令参数计算
当可用性检查结果满足要求时，系统进入：
- 根据任务需求和卫星状态计算具体指令参数
- 确定指令执行的精确时刻
- 计算所需的角度、速度等物理量
- 选择适合的指令执行模式
- 生成完整的指令参数集
接口
图 6.4 303卫星指令生成协调接口图
表 6.4 151卫星指令生成协调接口表
系统界面
指令功能操作管理功能
功能
全方位支持对生成的各类遥控指令进行丰富多样的操作。在指令分发环节，依据卫星网络的拓扑结构和通信优先级，将指令高效、准确地推送至对应的卫星接收终端，确保指令能在合适的时间送达目标卫星。对于指令取消操作，一旦任务计划变更或出现异常情况，该模块能迅速识别并中断正在传输或等待执行的指令，避免指令误执行带来的风险。指令发控功能则严格把控指令的执行过程，通过与卫星的实时通信链路，监测指令的执行状态，如指令是否已被卫星成功接收、开始执行以及执行进度等信息。状态监视功能更是时刻关注卫星对指令的响应情况，一旦发现卫星执行指令过程中出现异常，如设备故障、姿态偏离等问题，立即触发预警机制，向操作人员反馈详细的异常信息，以便及时采取应对措施，保障指令执行的准确性与实时性，确保卫星任务顺利推进。
流程
处理流程如下图：
图 6.4 304指令功能操作管理处理流程图
1）指令生成
这是流程的第一个主要功能模块，负责：
- 根据任务需求生成单星指令
- 应用卫星型号特定的指令模板
- 计算指令参数和执行时序
- 生成标准格式的指令代码
- 为后续分发提供完整的指令集
2）指令分发
在指令生成后，系统进行：
- 根据指令优先级进行分类和排序
- 准备指令传输通道和协议
- 建立与目标卫星的通信链路
- 安排指令发送的时间窗口
- 为执行状态检查提供分发记录
3）执行状态检查
这是一个关键的决策点，系统会对指令执行情况进行评估：
- 监测指令是否成功发送到卫星
- 验证卫星是否正确接收指令
- 检查指令执行的初步反馈
- 评估卫星状态是否正常
- 根据检查结果决定下一步操作
4）指令重分发
当执行状态检查结果异常时，系统会执行：
- 分析指令执行失败的原因
- 调整指令参数或执行时机
- 重新选择通信链路或传输方式
- 提高指令优先级以确保执行
- 重分发完成后，重新进入指令生成环节，形成反馈循环
5）指令执行监控
当执行状态检查结果正常时，系统进入：
- 实时监测指令执行过程
- 记录执行状态变化和关键事件
- 收集执行反馈数据进行分析
- 生成执行状态报告
- 为后续任务提供执行经验参考
接口
图 6.4 305指令功能操作管理功能接口图
表 6.4 152指令功能操作管理功能接口表
系统界面
载荷指令模板管理功能
功能
针对各型卫星的指令模板进行集中化、精细化管理。根据卫星类型的不同特点以及多样化的任务需求，精心创建指令模板。例如，为高分系列卫星的日常成像任务、应急监测任务分别创建不同的指令模板，模板中预先设定好常用的指令参数组合，如拍摄模式、图像分辨率、数据存储路径等。在卫星任务执行过程中，若任务需求发生变化，模块支持对指令模板进行灵活修改，操作人员可根据实际情况调整模板中的参数，如调整拍摄频率、变更数据传输速率等。同时，持续维护指令模板的规范性和准确性，定期对模板进行审核和更新，以适应卫星硬件升级、任务优化等需求，从而显著提升指令生成效率，减少人工输入错误，保障指令生成的规范性和可靠性。
流程
处理流程如下图：
图 6.4 306载荷指令模版管理功能处理流程图
1）指令模板选择
- 这是流程的第一个主要功能模块，负责：
- 根据任务需求选择合适的指令模版
- 浏览现有模版库中的可用模版
- 按照载荷类型、功能分类筛选模版
- 评估模版与当前任务的匹配度
- 为后续参数配置提供基础模版
2）模版参数配置
在模版选择后，系统进行：
- 根据具体任务需求调整模版参数
- 设置指令执行的时间参数
- 配置载荷工作模式和状态参数
- 调整数据采集或控制参数
- 为适用性检查提供完整的配置信息
3）适用性检查
这是一个关键的决策点，系统会对配置后的模版进行评估：
- 验证参数是否在有效范围内
- 检查配置是否符合载荷工作约束
- 评估指令执行的可行性
- 分析潜在的风险和冲突
- 根据检查结果决定下一步操作
4）模版参数配置
当适用性检查结果为"不适用"时，系统会执行：
- 分析不适用的原因和问题点
- 调整关键参数以解决冲突
- 修改配置以满足约束条件
- 优化参数以提高执行效率
- 配置完成后，重新进入指令模版选择环节，形成反馈循环
5）模版存储与维护
当适用性检查结果为"适用"时，系统进入：
- 将配置好的模版保存到模版库
- 建立模版的版本控制和变更记录
- 添加模版使用说明和注释
- 更新模版索引和分类信息
- 实施模版的备份和安全保护
接口
图 6.4 307载荷指令模版管理接口图
表 6.4 153载荷指令模版管理接口表
系统界面
载荷控制指令发控模块
概述
在卫星复杂的运行体系里，地面控制中心需通过发送各类指令来操控卫星载荷完成多样化任务，如高分卫星的高精度成像、科研卫星的特定数据采集等。载荷控制指令发控模块的核心使命，便是让这些指令安全、高效且准确地作用于卫星载荷。从指令生成源头起，它就介入其中，按照卫星通信协议对载荷控制指令进行严谨格式化处理，确保指令数据完整无误，如同将货物精心打包，为长途运输做好准备。在指令传输环节，该模块化身智能调度员，依据卫星网络架构的动态变化以及通信链路的实时状况，巧妙规划最优传输路径，以最快速度、最高稳定性将指令送达卫星载荷接收端，同时采用加密与校验技术，为指令传输全程保驾护航，防止数据在复杂的空间环境中出现丢失或被篡改。
指令抵达卫星载荷设备后，其工作并未结束，而是进入执行过程监控阶段。借助与卫星载荷建立的实时通信链路，模块如同精密的探测器，持续获取指令执行状态信息，无论是指令的接收确认，还是载荷设备启动操作，亦或是执行过程中的关键参数反馈，都能精准捕捉，并将这些信息以直观的可视化图表或详细数据报表形式呈现给操作人员，助力他们清晰洞察指令在卫星载荷端的执行轨迹，为后续任务决策提供坚实数据支撑。
面对卫星任务中可能突发的异常情况，载荷控制指令发控模块更是肩负起应急处理的关键职责。一旦监测到卫星载荷执行指令时出现设备故障、执行超时或结果与预期相悖等状况，它能迅速激活应急响应机制，第一时间停止存在风险的指令操作，防止问题恶化。紧接着，运用数据分析、故障诊断算法等先进手段，快速定位异常根源，判断是通信链路、硬件设备还是指令本身的问题。随后，向操作人员反馈详细异常信息，并依据预设应急预案，尝试自动修复，若自动修复无果，便有条不紊地引导人工干预，全力保障卫星载荷任务能突破困境，继续顺利推进。
功能
(1) 指令精准传输功能
负责将载荷控制指令按照卫星通信协议进行格式化处理，确保指令数据的完整性与准确性。依据卫星网络架构及通信链路的实时状况，智能选择最优传输路径，以高效、稳定的方式将指令推送至卫星载荷接收端。同时，对指令传输过程进行加密与校验，防止指令在传输过程中出现数据丢失、篡改等问题，保障指令能安全、无误地抵达目标卫星载荷设备。
(2) 执行过程监控功能
在指令传输至卫星载荷设备后，实时跟踪指令的执行进度。通过与卫星载荷的实时通信链路，获取指令执行状态信息，如指令是否已被成功接收、载荷设备是否开始执行相应操作以及执行过程中的关键参数反馈等。利用这些实时数据，以可视化图表或详细数据报表的形式呈现给操作人员，使其能清晰了解指令在卫星载荷端的执行情况，为后续任务决策提供有力依据。
(3) 异常应急处理功能
一旦监测到卫星载荷执行指令过程中出现异常情况，如设备故障、指令执行超时、执行结果与预期不符等，该功能模块会迅速启动应急响应机制。首先，立即停止可能导致进一步风险的指令执行操作，避免对卫星载荷造成更大损害。随后，快速定位异常原因，通过数据分析、故障诊断算法等手段，准确判断是通信链路问题、载荷设备硬件故障还是指令本身错误等。并将详细的异常信息及时反馈给操作人员，同时根据预设的应急预案，尝试自动采取修复措施，如重新发送指令、调整设备参数等，若自动修复无法解决问题，则引导操作人员进行人工干预，以保障卫星载荷任务的顺利推进。
组成
载荷控制指令发控模块由指令精准传输功能、指令执行过程监控功能、异常应急处理功能三部分组成。
图 6.4 308载荷控制指令发控组成
处理流程
图 6.4 309载荷控制指令发控模块处理流程
(1) 指令精准传输模块
指令精准传输模块是载荷控制指令发控系统的基础环节，负责确保指令从地面控制中心到卫星载荷的可靠传输。
(2) 执行过程监控模块
执行过程监控模块是载荷控制指令发控系统的核心环节，负责实时监控指令执行情况，确保载荷按预期工作。
(3) 异常应急处理模块
异常应急处理模块是载荷控制指令发控系统的保障环节，负责在执行异常时快速响应并采取补救措施。
接口
外部接口
图 6.4 310载荷控制指令发控外部接口图
表 6.4 154载荷控制指令发控外部接口表
内部接口
图 6.4 311态势显示软件内部接口图
表 6.4 155态势显示软件内部接口表
指令精准传输功能
功能
负责将载荷控制指令按照卫星通信协议进行格式化处理，确保指令数据的完整性与准确性。依据卫星网络架构及通信链路的实时状况，智能选择最优传输路径，以高效、稳定的方式将指令推送至卫星载荷接收端。同时，对指令传输过程进行加密与校验，防止指令在传输过程中出现数据丢失、篡改等问题，保障指令能安全、无误地抵达目标卫星载荷设备。
流程
处理流程如下图：
图 6.4 312指令精准传输功能处理流程图
1）指令格式化处理
这是流程的第一个主要功能模块，负责：
- 将指令转换为标准化的传输格式
- 实施协议转换，适应不同通信系统
- 对指令进行校验，确保格式正确
- 添加必要的传输头和校验码
- 为后续链路选择提供规范化指令
2）传输路径选择
在指令格式化后，系统进行：
- 分析当前可用的通信链路状态
- 评估各链路的信号质量和稳定性
- 考虑链路的带宽和延迟特性
- 根据指令优先级选择最佳传输路径
- 为可用性检查提供链路选择方案
5）链路可用性检查
这是一个关键的决策点，系统会对选择的传输链路进行可用性评估：
- 验证链路的连接状态是否正常
- 检查链路的信号质量是否满足要求
- 评估链路的负载情况和拥塞程度
- 确认链路的安全性和可靠性
- 根据检查结果决定下一步操作
6）传输方案调整
当链路可用性检查结果为"不通过"时，系统会执行：
- 重新选择备用传输链路
- 调整传输参数（如功率、编码方式）
- 优化传输时机，避开干扰高峰期
- 分段传输策略的制定
- 调整完成后，重新进入指令格式化处理环节，形成反馈循环
7）指令解密与发送
当链路可用性检查结果为"通过"时，系统进入：
- 对加密指令进行解密处理
- 实施安全传输保障措施
- 建立可靠的传输会话
- 按照预定协议发送指令
- 监控传输过程并记录传输日志
接口
图 6.4 313指令精准传输功能接口图
表 6.4 156指令精准传输功能接口表
系统界面
执行过程监控功能
功能
在指令传输至卫星载荷设备后，实时跟踪指令的执行进度。通过与卫星载荷的实时通信链路，获取指令执行状态信息，如指令是否已被成功接收、载荷设备是否开始执行相应操作以及执行过程中的关键参数反馈等。利用这些实时数据，以可视化图表或详细数据报表的形式呈现给操作人员，使其能清晰了解指令在卫星载荷端的执行情况，为后续任务决策提供有力依据。
流程
处理流程如下图：
图 6.4 314执行过程监控功能处理流程图
1）开始阶段
流程从"开始"节点启动，这是整个执行过程监控功能的起点，表示系统开始执行相关任务。
2）执行状态跟踪
这是流程的第一个主要功能模块，负责：
- 实时采集卫星指令执行的状态数据
- 监测关键参数的变化趋势
- 记录执行过程中的时序信息
- 建立执行状态的数据模型
- 为后续评估提供实时监测数据
3）状态评估
这是一个关键的决策点，系统会对采集的执行状态数据进行综合评估：
- 比对预期执行状态与实际状态
- 分析参数偏差的程度和趋势
- 评估执行进度是否符合预期
- 判断是否存在异常或风险
- 根据评估结果决定下一步操作
4）执行结果分析
当状态评估结果为"异常"时，系统会执行：
- 深入分析异常原因和影响范围
- 对比历史执行数据，寻找相似案例
- 评估异常对任务的影响程度
- 生成异常处理建议
- 分析完成后，重新进入执行状态跟踪环节，形成反馈循环
5）执行完成报告
当状态评估结果为"正常"时，系统进入：
- 汇总整个执行过程的关键数据
- 生成可视化的执行结果展示
- 提供执行效果的量化评估
- 记录执行过程中的经验和教训
- 为后续任务优化提供数据支持
接口
图 6.4 315执行过程监控功能接口图
表 6.4 157执行过程监控功能接口表
系统界面
异常应急处理功能
功能
一旦监测到卫星载荷执行指令过程中出现异常情况，如设备故障、指令执行超时、执行结果与预期不符等，该功能模块会迅速启动应急响应机制。首先，立即停止可能导致进一步风险的指令执行操作，避免对卫星载荷造成更大损害。随后，快速定位异常原因，通过数据分析、故障诊断算法等手段，准确判断是通信链路问题、载荷设备硬件故障还是指令本身错误等。并将详细的异常信息及时反馈给操作人员，同时根据预设的应急预案，尝试自动采取修复措施，如重新发送指令、调整设备参数等，若自动修复无法解决问题，则引导操作人员进行人工干预，以保障卫星载荷任务的顺利推进。
流程
处理流程如下图：
图 6.4 316异常应急处理功能流程图
1）开始阶段
流程从"开始"节点启动，这是整个异常应急处理功能的起点，表示系统开始执行相关任务。
2）异常情况识别
这是流程的第一个主要功能模块，负责：
- 实时监测卫星系统的运行状态
- 识别和分类各类故障和异常
- 判断故障的严重程度和影响范围
- 确定故障的可能原因
- 为后续应急处理提供故障诊断信息
3）应急预案启动
在异常识别后，系统立即进行：
- 根据故障类型选择相应的应急预案
- 立即停止可能导致风险扩大的操作
- 隔离故障部件或功能模块
- 启动安全保护机制
- 准备执行修复或恢复操作
4）修复评估
这是一个关键的决策点，系统会对应急处理的效果进行评估：
- 检查故障是否得到有效控制
- 评估系统功能恢复的程度
- 分析剩余风险和潜在隐患
- 判断是否需要人工干预
- 根据评估结果决定下一步操作
5）人工干预处理
当修复评估结果为"自动修复失败"时，系统会执行：
- 向地面控制中心发送详细的故障报告
- 提供专家决策支持信息
- 准备接收人工干预指令
- 执行人工指定的修复操作
- 处理完成后，重新进入异常情况识别环节，形成反馈循环
接口
图 6.4 317异常处理应急接口图
表 6.4 158异常处理应急接口表
系统界面
单星指令生成模块
概述
单星指令生成模块处于卫星指令运作流程的核心位置，承担着连接任务规划与卫星实际执行的重要职责。其功能涵盖了从任务需求与卫星状态数据的收集整合，到依据特定规则生成指令，再到对生成指令进行质量把控的完整流程。
在输入环节，该模块与地面控制中心及卫星自身的各类传感器紧密相连。从地面控制中心接收的任务需求指令详细且具体，涉及卫星执行任务的各个关键方面。例如，对于光学遥感卫星，会明确拍摄区域的地理坐标范围、期望的图像分辨率以及拍摄的时间窗口等信息，以满足不同的观测需求；而对于通信卫星，则可能规定通信频段、数据传输速率以及信号覆盖区域等任务参数。同时，模块实时采集卫星自身的运行状态数据，包括卫星当前所处的精确轨道位置、实时姿态角度以及各类星载设备的工作状态等。这些卫星状态数据对于生成适配卫星当前实际状况的指令至关重要，例如在轨道调整任务中，卫星的当前轨道参数直接影响推进器工作指令的生成。模块通过专门的数据解析算法对这些来源不同的数据进行汇总、整理和分类，剔除冗余信息，为后续指令生成提供清晰、准确且完整的数据基础。
基于预处理后的数据，模块启动核心的指令生成流程。运用一系列内置的指令生成算法和既定的逻辑规则，针对不同类型的卫星任务构建具体指令内容。在卫星轨道维持任务中，依据轨道力学原理，结合卫星当前轨道参数与目标轨道参数，通过轨道调整算法精确计算推进器的工作时长、推力方向以及脉冲次数等关键指令参数，从而生成完整且精确的轨道维持指令序列。在卫星载荷设备操作任务中，根据载荷设备的功能特性以及任务需求，构建诸如控制设备启动、关闭、切换工作模式、调整设备参数等指令逻辑。整个构建过程严格遵循卫星通信协议以及指令规范，确保生成的指令在格式、语法以及内容结构上都能被卫星系统准确识别和执行，保障指令的规范性和有效性。
指令生成后，模块进入严格的质量检测与优化环节。从指令语法层面，仔细审查指令格式是否与卫星通信协议要求完全一致，排查任何潜在的语法错误或格式不规范问题；在指令内容准确性方面，将指令中的各项参数与任务需求参数以及卫星实时状态数据进行细致比对，验证指令参数设置是否精准，能否切实达成预期的任务目标。一旦检测出指令存在问题，模块立即根据预先设定的错误类型和修正规则触发优化机制，对指令进行针对性调整和完善。只有经过严格检测与优化处理，确认指令准确无误、可靠可用后，才会将其输出至后续的指令传输环节，确保每一条发送至卫星的指令都能精准驱动卫星完成相应操作，为卫星任务的顺利执行提供坚实保障。
功能
(1) 任务参数解析与采集功能
此功能负责收集卫星任务相关的各类详细参数。一方面，从地面控制中心接收针对特定卫星任务的明确需求指令，例如卫星成像任务中的成像区域坐标、分辨率要求、拍摄时间窗口等参数；或是科研卫星数据采集任务里的目标数据类型、采集频率、数据存储格式等信息。另一方面，实时采集卫星自身的状态数据，包括卫星当前的轨道位置、姿态角度、设备工作状态等，这些自身状态数据对于生成适配当前卫星实际状况的指令至关重要。将这些来自不同源头的参数进行整合与初步解析，为后续指令生成提供全面且准确的数据基础。
(2) 指令逻辑构建与算法执行功能
依据前一功能获取并解析后的任务参数，运用内置的指令生成算法与逻辑规则，构建具体的卫星指令内容。针对不同类型的卫星任务，有着不同的指令构建逻辑。比如对于卫星轨道调整任务，需根据轨道动力学原理，结合卫星当前轨道参数与目标轨道参数，通过特定算法计算出推进器的工作时长、推力方向等指令参数，进而生成完整的轨道调整指令；在卫星载荷设备控制任务中，依据设备的功能特性与任务需求，构建控制设备开启、关闭、调整工作模式等指令逻辑。在整个构建过程中，严格遵循卫星通信协议与指令规范，确保生成的指令符合卫星系统的接受与执行标准。
(3) 指令输出校验与优化功能
在完成指令构建后，对生成的单星指令进行全方位校验。从指令语法层面，检查指令格式是否符合卫星通信协议要求，有无语法错误或格式不规范之处；在指令内容准确性方面，对照任务参数与卫星状态数据，验证指令中各项参数设置是否精准，是否能达成预期任务目标。若在校验过程中发现指令存在问题，立即启动优化机制，根据错误类型与相关规则对指令进行修正与完善。只有通过严格校验与优化后的指令，才会被输出至后续的指令传输环节，确保发送至卫星的每一条指令都准确无误、可靠可用，为卫星任务的顺利执行奠定坚实基础。
组成
单星指令生成模块由任务参数解析与采集、指令逻辑构建与算法执行、指令输出校验与优化三部分组成。
图 6.4 318单星指令生成模块组成
处理流程
图 6.4 319单星指令生成模块处理流程
(1) 任务参数解析与采集功能
负责接收任务需求、采集卫星状态数据、检查数据完整性，并在必要时进行参数补充与修正，最终整合任务参数。
(2) 指令逻辑构建与算法执行功能
负责选择适合的指令模板、构建指令逻辑、进行可行性检查，并在通过检查后生成指令代码
(3) 指令输出校验与优化功能
负责对生成的指令进行语法校验、执行仿真测试、质量评估，并在必要时进行修订与优化，最终输出合格的指令并记录。
接口
外部接口
图 6.4 320态势显示软件外部接口图
表 6.4 159态势显示软件外部接口表
内部接口
图 6.4 321态势显示软件内部接口图
表 6.4 160态势显示软件内部接口表
任务参数解析与采集功能
功能
此功能负责收集卫星任务相关的各类详细参数。一方面，从地面控制中心接收针对特定卫星任务的明确需求指令，例如卫星成像任务中的成像区域坐标、分辨率要求、拍摄时间窗口等参数；或是科研卫星数据采集任务里的目标数据类型、采集频率、数据存储格式等信息。另一方面，实时采集卫星自身的状态数据，包括卫星当前的轨道位置、姿态角度、设备工作状态等，这些自身状态数据对于生成适配当前卫星实际状况的指令至关重要。将这些来自不同源头的参数进行整合与初步解析，为后续指令生成提供全面且准确的数据基础。
流程
处理流程如下图：
图 6.4 322任务参数解析与采集功能处理流程图
1）任务需求接收
这是流程的第一个主要功能模块，负责：
- 接收来自上层系统的任务需求信息
- 识别任务类型（如成像任务、通信任务等）
- 确定任务优先级
- 提取任务的基本参数和要求
- 为后续数据采集提供任务上下文
2）卫星状态数据采集
在接收任务需求后，系统进行：
- 获取卫星当前的轨道参数（位置、速度等）
- 采集卫星姿态信息（姿态角、角速度等）
- 收集载荷状态数据（工作模式、可用性等）
- 获取卫星资源状况（能源、存储等）
- 为参数完整性检查提供基础数据
3）数据完整性检查
这是一个关键的决策点，系统会对采集的数据进行完整性评估：
- 检查必要参数是否齐全
- 验证数据的时效性和有效性
- 评估数据质量和可靠性
- 判断是否有缺失或异常数据
- 根据检查结果决定下一步操作
4）参数补充与修正
当数据完整性检查结果为"不完整"时，系统会执行：
- 利用历史数据填补缺失参数
- 应用预测模型估算未知参数
- 修正异常或不合理的数据值
- 调整参数以满足任务需求
- 补充完成后，重新进入需求接收环节，形成反馈循环
5）任务参数整合
当数据完整性检查结果为"完整"时，系统进入：
- 将所有采集和补充的参数进行整合
- 对参数进行格式化处理，确保一致性
- 按照标准化规范组织数据结构
- 生成规范化的参数集合
- 为后续的指令生成做好准备
接口
图 6.4 323任务参数解析与采集接口图
表 6.4 161任务参数解析与采集接口表
系统界面
指令逻辑构建与算法执行功能
功能
依据前一功能获取并解析后的任务参数，运用内置的指令生成算法与逻辑规则，构建具体的卫星指令内容。针对不同类型的卫星任务，有着不同的指令构建逻辑。比如对于卫星轨道调整任务，需根据轨道动力学原理，结合卫星当前轨道参数与目标轨道参数，通过特定算法计算出推进器的工作时长、推力方向等指令参数，进而生成完整的轨道调整指令；在卫星载荷设备控制任务中，依据设备的功能特性与任务需求，构建控制设备开启、关闭、调整工作模式等指令逻辑。在整个构建过程中，严格遵循卫星通信协议与指令规范，确保生成的指令符合卫星系统的接受与执行标准。
流程
处理流程如下图：
图 6.4 324指令逻辑构建与算法执行功能流程图
1）指令逻辑构建
- 根据任务需求构建指令的逻辑结构
- 确定指令执行的时序安排
- 建立指令间的依赖关系
- 设计指令执行的条件和分支
- 为后续可行性检查提供逻辑框架
2）可行性检查
这是一个关键的决策点，系统会对构建的指令逻辑进行可行性评估：
- 检查指令逻辑是否符合卫星操作规范
- 验证指令序列的时序合理性
- 评估指令执行的资源需求
- 分析潜在的风险和冲突
- 根据检查结果决定下一步操作
3）逻辑调整与优化
当可行性检查结果为"不可行"时，系统会执行：
- 识别并消除指令间的冲突
- 调整指令执行时序
- 优化资源分配策略
- 修改不合理的逻辑结构
- 调整完成后，重新进入指令逻辑构建环节，形成反馈循环
4）指令代码生成
当可行性检查结果为"可行"时，系统进入：
- 将逻辑结构转换为实际的指令代码
- 生成二进制或十六进制格式的指令
- 添加必要的校验和安全码
- 按照卫星指令规范格式化代码
- 为后续的校验和输出做好准备
接口
图 6.4 325指令逻辑构建与算法执行功能接口图
表 6.4 162指令逻辑构建与算法执行功能接口表
系统界面
无
指令输出校验与优化功能
功能
在完成指令构建后，对生成的单星指令进行全方位校验。从指令语法层面，检查指令格式是否符合卫星通信协议要求，有无语法错误或格式不规范之处；在指令内容准确性方面，对照任务参数与卫星状态数据，验证指令中各项参数设置是否精准，是否能达成预期任务目标。若在校验过程中发现指令存在问题，立即启动优化机制，根据错误类型与相关规则对指令进行修正与完善。只有通过严格校验与优化后的指令，才会被输出至后续的指令传输环节，确保发送至卫星的每一条指令都准确无误、可靠可用，为卫星任务的顺利执行奠定坚实基础。
流程
处理流程如下图：
图 6.4 326指令输出校验与优化功能处理流程图
1）指令语法校验
这是流程的第一个主要功能模块，负责：
- 检查指令代码的格式是否符合规范
- 验证指令结构的完整性和正确性
- 检测语法错误和非法字符
- 确保指令符合卫星系统的语法要求
- 为后续执行仿真提供语法正确的指令
2）指令执行仿真
在语法校验通过后，系统进行：
- 在虚拟环境中模拟指令的执行过程
- 预测指令执行后的卫星状态变化
- 验证指令执行的预期结果
- 评估指令执行的资源消耗
- 为质量评估提供仿真数据
8）指令评估
这是一个关键的决策点，系统会对指令质量进行全面评估：
- 分析指令的执行效率和可靠性
- 评估指令的安全性和风险
- 检查指令与任务目标的匹配度
- 考虑指令执行的资源优化
- 根据评估结果决定下一步操作
9）指令修订与优化
当指令评估结果为"不合格"时，系统会执行：
- 提高指令执行的性能和效率
- 增强指令的安全性和容错能力
- 优化资源利用和时序安排
- 修正潜在的问题和风险点
- 修订完成后，重新进入语法校验环节，形成反馈循环
10）指令输出与记录
当指令评估结果为"合格"时，系统进入：
- 将最终指令输出到指定格式和媒介
- 实施版本控制，记录指令的版本信息
- 归档指令及其相关文档
- 记录指令的生成过程和参数
- 为后续使用和追溯提供完整记录
接口
图 6.4 327指令输出校验与优化功能接口图
表 6.4 163指令输出校验与优化功能接口表
系统界面