火星环绕器基于DSL自主管理设计方法

火星环绕器飞行距离远,器地通信时延长,无法依靠传统地面站操控来满足实时性、安全性、可靠性要求,往往需要自主管理,自主对环绕器自身能力和状态的感知和决策,形成指令执行序列。因此针对自主管理的知识建模成为研究热点,首先分析了火星环绕器自主管理的软件需求,提出了综合电子基于软总线分层构件化的软件体系结构,设计了一种自主管理领域专用语言(DSL),用于描述多分系统间基于“时间约束和资源约束”的复杂执行序列,同时实现了一种自主管理程控解释器,用于综合电子软件对DSL描述的知识库自主执行;其次为了提高软件开发效率,避免领域专家理解歧义,开发基于DSL的自主管理代码生成器,实现从自主管理DSL知识建模到源代码生成;最后选取典型的应用场景“环绕器与巡视器UHF中继通信”和“两器分离自主程控”,验证了自主管理DSL描述能力和代码生成器效果。结果表明:该DSL在表达能力、执行效率和可靠性安全性方面具优势,已在火星环绕器在轨成功应用,对未来深空探测任务规划设计具有借鉴和参考意义。