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星载计算机系统在低轨卫星上的优化设计方案

2021 / 06 / 15 低轨卫星 分享至

如何从星载计算机系统在低轨卫星的应用现状出发,针对现存问题提出了星载计算机系统在低轨卫星上的优化设计方案。

星载计算机系统在低轨卫星上的优化设计方案

针对低轨卫星上的计算机处理器最小系统存储器设计,通过对软件功能重新划分与存储器的再选型,给出了基于可编程非易失存储器的应用案例,这种方法可推广至星载通用计算机系统,有利单机小型化研制及软件定义功能的实现。

针对低轨卫星上的主备机数据共享设计,采用成熟的工程方法实现了“存储器+FPGA 电路”的设计架构,打通了低轨卫星上的计算机系统主备机之间的数据交互通道,为用户提供了更大的共享空间,可以用于存储软件在轨维护补丁包等更多的信息,也进一步提升了用户的体验感。在设计实现方面,需要重点考虑主备机之间的防串电设计以及数据存储的容错控制。在数据容错控制上,低轨卫星上的计算机采用了三模的冗余方式,存储开销较大,若未来需要存储的数据进一步增多,则需要考虑 CRC 等其他的数据校验方式。

针对低轨卫星上的总线通信协议设计,在应用层上提出了一种自适应的通信方法,一方面提升了总线即插即用的能力,解决了总线协议跨型号间复用难的问题,另一方面也优化了星载计算机软件开发流程,利用自适应的通信机制使 BC端应用软件开发与 RT 端应用软件的开发得以解耦。提出的自适应通信机制可以推广至其他的主从式低轨卫星上的星载总线网络。