星载计算机系统设计.ppt

第四讲
星载计算机系统设计
上海微小卫星工程中心—林宝军
2014年4月3日
一、空间计算机系统—综合电子系统设计
1、空间计算机系统任务和功能
接口
兼容性
功能:
导航、内务管理、故障监视、命令处理、分系统管理、有效载荷管理和通信
卫星综合电子系统是星上采用计算机总线技术将星载电子设备互连,实现卫星内部信息共享和综合利用、功能集成、资源重组优化的信息处理和传输系统。
任务和功能
2018/2/17
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用于存储各种程序,信息数据采集和数据处理、实施操作
控制和运行管理。接收测控通道注入的上行数据流,完成对
其编码的解调校验,形成直接指令和上行数据块。完成下行
遥测数据流的采集、压缩、存储和按格式组成遥测帧,进行
调制后,送下行通道发送。具有存储工作的各种程控指令、
提供星上时间基准并具有时间校正的功能。
美国宇航局(NASA)把卫星综合电子系统叫做命令和数据处理系统(C&mand & Data Handling),欧洲宇航局(ESA)把卫星综合电子系统叫做OBDH(On-Board Data Handling)。
概述
2、空间的计算机系统的层次结构:硬件+软件+文档
软件:操作系统+应用软件
操作系统管理计算机系统的资源
应用软件完成用户要求执行的任务
嵌入式系统,要求实时控制、具有高的可靠性
可利用率、容量、灵活性、可靠性、风险、成本
3、空间的计算机系统的硬件CPU、内存(RAM、ROM)、I/O
定义系统要求:
飞行任务目标分析
(系统运行模式和状态)
功能分配
内外接口(数据流)
确定系统基线
评价各种选择方案的体系结构
进行功能流程分析
确定系统框图
4、空间的计算机系统研制过程
扩展基线方案:
评价和选择硬件指令集体系结构
评价和选择软件语言
定义处理任务
确定计算机规模和吞吐量的估计值
评价系统效能
检验要求的可跟踪能力
根据关键设计要素评价基线
评估系统基线研制中的问题
评价系统的可测试能力
5、计算机系统设计的关键要素
系统级
计算机级
评价项目
进度
成本
风险
功能
物理特性
尺寸
重量
功耗
吞吐量
内存
抗辐照能力
指令集体系结构
仿真程序的有效性
软件可用性
编程能力
开发工具
测试能力
可行性
可利用性
可靠性
灵活性
可维护性
互换能力
替代能力