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申请/专利权人：西安电子科技大学

摘要：本发明涉及一种面向运行时不确定性的航天器控制软件自适应方法，包括：对航天器控制软件进行纵向分层组件化设计，得到包括自上而下的应用业务层、系统管理层、服务组件层以及基础设备层的四个层组；构建包括感知‑分析模块、自适应知识库以及决策‑执行模块的自适应系统；建立包括星载设备、航天器控制软件以及自适应系统在内的自适应一体化模型，其中，通过星载设备和航天器控制软件与自适应系统直接交互实现航天器控制软件的自主适变；利用自适应一体化模型对监测到的异常事件生成对应的执行策略组合并执行，根据未知的异常事件更新自适应知识库。本发明方法能够针对未知异常通过事件的监控和分析自动匹配或快速生成应对策略。

主权项：1.一种面向运行时不确定性的航天器控制软件自适应方法，其特征在于，包括：对航天器控制软件进行纵向分层组件化设计，得到包括自上而下的应用业务层、系统管理层、服务组件层以及基础设备层的四个层组；构建包括感知-分析模块、自适应知识库以及决策-执行模块的自适应系统；其中，采用自底向上的方法构建面向故障突发自适应软件触发因素的故障知识库、面向环境变更自适应软件触发因素的环境知识库以及面向需求拓展自适应软件触发因素的需求知识库作为所述自适应知识库，所述故障知识库、所述环境知识库和所述需求知识库之间横向交互；其中，所述故障知识库用于存储和表示包括软件内部故障和物理设备故障的故障信息、故障事件以及对应单元策略，用于支持由故障触发的自适应全过程优化；所述环境知识库用于存储环境变更的作用实体、事件信息和关联策略，实现对系统外部环境变化进行刻画；所述需求知识库用于存储和表示任务拓展需求信息和软件演化需求信息；所述故障知识库、所述环境知识库和所述需求知识库均为纵向剥离的实体层、事件层以及策略层组合的分层知识网络；其中，不同层次的节点之间根据关键要素进行纵向链接，所述关键要素包括事件发生逻辑、表征、作用目标和既定策略；其中，分层知识网络采用粗粒度的主题作为节点，同一层次之间的横向连接则取决于主题相关性，通过节点之间的边对节点关联性进行描述，同时对节点关联程度进行加权量化，取值范围为[0，1]，取值越大代表关联性越强；其中，所述故障知识库、所述环境知识库和所述需求知识的纵向分层过程如下：实体层结合航天器设计规范、专家经验、历史日志以及运行时数据对物理和抽象软件实体内容进行定义，不同知识库所面向的事件类型均以具象的细粒度软硬件实体为核心，在实体层构建的过程中，根据事件特征将实体聚类成粗粒度的实体组合，将这种组合定义为一个主题；事件层具有与实体层相同的结构，是上层实体知识的信息拓展，事件知识来源于异常事件详细属性信息，基于已有航天器运行日志，通过事件注入的方式进行完善，并在系统运行的过程中进行不断更新，事件层以独立的单元事件为核心，主题事件在主题实体的基础上对具有相同单元事件表征为聚类标准；策略层由纵向连接单元事件和实体的单元策略组成；将知识超图组成的社团作为知识网络节点，并将实体层和事件层分别构建成以主题实体和主题事件为节点的知识网络，不同层级的主题则由单元实体和单元事件所组成的社团进行构建；建立包括星载设备、所述航天器控制软件以及所述自适应系统在内的自适应一体化模型，其中，通过所述星载设备和所述航天器控制软件与所述自适应系统直接交互实现所述航天器控制软件的自主适变；利用所述自适应一体化模型对监测到的异常事件生成对应的执行策略组合并执行，根据未知的异常事件更新所述自适应知识库，包括：对监测到的异常事件进行事件特征分析，判断当前异常事件是否为已知事件；若为已知事件，则在所述自适应知识库的事件层进行遍历，基于规则推理的精确推理方法找到与该异常事件的主题特征相同的主题事件，作为目标主题事件，从所述自适应知识库的实体层和策略层定位所述目标主题事件对应的目标实体和目标策略，形成策略组合，执行所述策略组合实现航天器的自主调节；若为未知事件，则在所述自适应知识库的事件层进行遍历，基于模糊推理的事件识别方法找到与该异常事件的主题特征相似的主题事件，作为目标主题事件，从所述自适应知识库的实体层和策略层定位所述目标主题事件对应的目标实体和目标策略，形成策略组合，执行所述策略组合实现航天器的自主调节；在该异常事件处理完成后，根据参与该异常事件的单元实体和单元事件生成新主题，根据所述新主题更新所述自适应知识库的实体层和事件层的关联。

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百度查询： 西安电子科技大学 一种面向运行时不确定性的航天器控制软件自适应方法