低轨道商业卫星的星务计算机备份仲裁系统设计

1

作者 万军 史碧莹 邓祺 《计算机测量与控制》 2025年第10期312-319,共8页

低轨道低成本商业卫星的星务计算机常采用货架器件双备份设计,在卫星主计算机出现故障时切换到备份计算机,保障卫星的稳定运行;通过对可靠仲裁和数据恢复的需求进行研究,对比了现有的冷备/热备设计,实现了一种以三模冗余为基础的特别温... 低轨道低成本商业卫星的星务计算机常采用货架器件双备份设计,在卫星主计算机出现故障时切换到备份计算机,保障卫星的稳定运行;通过对可靠仲裁和数据恢复的需求进行研究,对比了现有的冷备/热备设计,实现了一种以三模冗余为基础的特别温备仲裁电路设计方案:采用3个低复杂度的单片机作为智能判断单元,可接收地面指令主动切机,也可通过实时监控星务计算机的运行参数,按照预设逻辑自动切机;同时按周期备份任务关键参数和数据,触发切机后,能恢复系统和任务的关键任务参数,实现了星载任务的延续性;验证结果表明在故障注入后,双机切换准确并能快速恢复星载任务,提高了系统的可靠性和容错能力,实现了预期目标。 展开更多

关键词 商业卫星 三模冗余 仲裁电路 星务计算机 任务恢复

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基于星敏感器的卫星瞬时姿态计算方法 被引量：13

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作者 郑万波 夏亮 郝志航 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2003年第1期27-30,共4页

在分析星敏感器姿态测量原理的基础上,给出了利用方程组进行姿态计算和平差的方法并予以实现,且对仿真结果进行了分析。结果表明,该方法具有较快的计算速度(0.1ms以下),参与计算的星为5～8颗时满足星敏感器的精度要求,基于星敏感器的卫... 在分析星敏感器姿态测量原理的基础上,给出了利用方程组进行姿态计算和平差的方法并予以实现,且对仿真结果进行了分析。结果表明,该方法具有较快的计算速度(0.1ms以下),参与计算的星为5～8颗时满足星敏感器的精度要求,基于星敏感器的卫星瞬时姿态计算方法可以在实际中应用。 展开更多

关键词 星敏感器 卫星瞬时姿态 姿态测量 姿态计算 计算方法 姿态角

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基于时间触发的1553B总线实时调度设计 被引量：12

3

作者 詹盼盼 郭坚 刘欣 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期77-82,共6页

为了优化1553B总线传输性能,降低总线消息传输的等待时间,提高总线带宽利用率和紧急消息响应的实时性,对1553B总线调度方法进行了研究,将周期性调度和抢占式调度策略相结合,设计了一种基于时间触发的1553B总线实时调度方法。在时间触发... 为了优化1553B总线传输性能,降低总线消息传输的等待时间,提高总线带宽利用率和紧急消息响应的实时性,对1553B总线调度方法进行了研究,将周期性调度和抢占式调度策略相结合,设计了一种基于时间触发的1553B总线实时调度方法。在时间触发的基准下按优先级对总线消息进行集中调度,总线帧在总线上传输的时间内,处理器无需等待,可以继续处理其他任务。利用总线数据区分区的特性,设计了紧急消息打断普通总线消息传输的抢占式调度策略,避免了非重要数据较长时间占用总线通信信道,使得紧急消息能够快速响应。试验结果表明,该调度方法实现了总线消息尽最大能力传输,不仅能够较大幅度地提高1553B总线传输效率和带宽利用率,而且紧急消息的响应时间稳定在2ms以内,为紧急消息的实时响应提供了保证。 展开更多

关键词 1553B总线 周期 抢占式调度 优先级 时间触发

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支持多核处理器的星载分区操作系统设计 被引量：7

4

作者 詹盼盼 齐征 +2 位作者 张翠涛 何熊文 郭坚 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2020年第1期47-53,共7页

针对星载处理器由单核向多核发展的趋势和当前没有针对航天应用的星载多核操作系统、卫星无法发挥多核处理器性能优势的问题,文章研究了适用于航天任务的星载多核分区操作系统。设计了一种支持多核处理器的星载操作系统结构,采用多核处... 针对星载处理器由单核向多核发展的趋势和当前没有针对航天应用的星载多核操作系统、卫星无法发挥多核处理器性能优势的问题,文章研究了适用于航天任务的星载多核分区操作系统。设计了一种支持多核处理器的星载操作系统结构,采用多核处理器动态调度和静态调度相结合的方法,实现了星载多核处理器高效实时调度与确定性调度。通过分区管理设计,实现分区间隔离与保护,避免软件问题扩散影响其他功能。该系统还具有支持星载应用(APP)动态加载、通过软件构件技术实现星载应用快速组装与集成的特点,可为航天任务应用多核处理器提供安全可靠的软件运行平台,满足未来航天新型任务和多核处理器的需求。 展开更多

关键词 星载操作系统 多核处理器 分区管理 应用动态加载 软件构件

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基于BM3803处理器的即插即用星载计算机系统设计 被引量：12

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作者 詹盼盼 郭廷源 +1 位作者 高建军 孙勇 《航天器工程》 2013年第6期92-96,共5页

针对我国星载计算机不能通用和"即插即用"的特点,文章提出一种模块化的星载计算机硬件设计方法,以某卫星原理样机为例,设计了一种基于BM3803处理器的即插即用星载计算机系统,重点研究了通用驱动软件的实现,通过软硬件结合,实... 针对我国星载计算机不能通用和"即插即用"的特点,文章提出一种模块化的星载计算机硬件设计方法,以某卫星原理样机为例,设计了一种基于BM3803处理器的即插即用星载计算机系统,重点研究了通用驱动软件的实现,通过软硬件结合,实现了设备模块的功能自动识别和"即插即用"功能。文章将该方案与现有星载计算机系统进行了对比分析,结果表明:该系统的处理性能更高,具有较好的通用性和扩展性,能够进行模块级替换和产品化生产,并满足新一代星载计算机系统快速组装的需求。 展开更多

关键词 BM3803处理器 星载计算机 PCI驱动 即插即用 通用化

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一种面向航天的可靠实时操作系统设计 被引量：3

6

作者 詹盼盼 郭坚 +1 位作者 何熊文 张红军 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2016年第5期47-52,共6页

航天任务对实时操作系统提出了特定需求,设计一种面向航天的可靠实时操作系统(extremely valuable time-critical reliable operating system,EVTROS),功能包括任务管理、中断管理、内存管理、时钟管理、任务间通信管理和异常管理.介绍... 航天任务对实时操作系统提出了特定需求,设计一种面向航天的可靠实时操作系统(extremely valuable time-critical reliable operating system,EVTROS),功能包括任务管理、中断管理、内存管理、时钟管理、任务间通信管理和异常管理.介绍了基于最小内核的软件体系结构和实时调度设计,可靠性特点包括两级异常处理与故障日志记录、内存检查和冗余内存块自动替换、空间辐照下的单粒子翻转处理三个方面.实测数据表明,软件具有较优的性能,当系统发生异常时能够可靠处理.该操作系统成功应用于多个型号的星载计算机中,可靠性得到了有效验证. 展开更多

关键词 星载计算机 操作系统 实时调度 可靠 异常处理

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基于SPARC V8结构处理器的计算机系统设计 被引量：4

7

作者 施蕾 刘波 周凯 《空间控制技术与应用》 2008年第3期46-50,共5页

首先介绍了国内外计算机SPARC体系结构的研究现状,指出SPARC体系结构已成为国际上流行的处理器结构之一,而且众多航天机构也采用了SPARC结构的处理器设计其航天器的计算机系统。随后,着重说明了SPARCV8的组成结构以及国内外基于SPARCV8... 首先介绍了国内外计算机SPARC体系结构的研究现状,指出SPARC体系结构已成为国际上流行的处理器结构之一,而且众多航天机构也采用了SPARC结构的处理器设计其航天器的计算机系统。随后,着重说明了SPARCV8的组成结构以及国内外基于SPARCV8结构设计实现的处理器。最后给出了基于国产SPARCV8结构处理器BM3802设计实现的最小系统组成结构。 展开更多

关键词 SPARC结构 SPARC V8处理器 体系结构 最小系统

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基于软件总线的小卫星系统软件可重用结构设计 被引量：1

8

作者 洪炳熔 卢东昕 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 1999年第8期54-57,共4页

提出了一种小型探测卫星系统软件的可重用性结构设计方法。为实现可重用性，软件结构采用了模块化策略，各任务模块间相互通信采用了“软件总线”概念。软件总线为每个任务模块提供一个简单的标准化数据通信接口，因此对某一星载系统任... 提出了一种小型探测卫星系统软件的可重用性结构设计方法。为实现可重用性，软件结构采用了模块化策略，各任务模块间相互通信采用了“软件总线”概念。软件总线为每个任务模块提供一个简单的标准化数据通信接口，因此对某一星载系统任务模块的修改或增加或替换时不影响其它任务模块，同时某些场合，通过从地面上实时地改变软件总线上的调度表内容的方法，很容易改变卫星的工作状态。在星载系统软件软件开发周期内，各任务模块通过软件总线功能可独立编程、检测及在星计算机上装入。这种软件结构设计方法对多任务小型探测卫星具有良好的应用价值。 展开更多

关键词 星载系统软件 可重用性 软件总线 姿态控制系统

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卫星控制系统的三机容错计算机系统

9

作者 王桂英 杨孟飞 常隆兴 《航天控制》 CSCD 北大核心 1990年第4期51-56,共6页

本文讨论了容错计算机的三种容错结构,即D/S(双机变单机)、TMR/J(三模冗余变单机)、以及TMR/D/S(三模冗余变双机再变单机)结构。给出了三种容错结构的可靠性数学模型,对影响可靠性的诸多因素进行了讨论、比较,确定采用TMR/S方案。文中对... 本文讨论了容错计算机的三种容错结构,即D/S(双机变单机)、TMR/J(三模冗余变单机)、以及TMR/D/S(三模冗余变双机再变单机)结构。给出了三种容错结构的可靠性数学模型,对影响可靠性的诸多因素进行了讨论、比较,确定采用TMR/S方案。文中对TMR/S的硬件设置及容错管理程序做了简要介绍。对从事容错设计的工程技术人员有一定参考价值。 展开更多

关键词 卫星 控制系统 容错计算机

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星载计算机软件可靠性设计原则 被引量：1

10

作者 张元生 张强 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1993年第12期62-64,共3页

长期以来,星载计算机的软件可靠性一直是专家们讨论的重点。本文结合工作情况,讨论了星载计算机软件的特点和可靠性设计原则。

关键词 航天计算机 可靠性 设计 软件

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风云一号(B)的星载计算机系统 被引量：1

11

作者 夏祥宇 顾如洲 黄惟一 《中国航天》 北大核心 1991年第7期21-24,30,共5页

本文叙述了风云一号(B)星载计算机系统的构成及性能、主备双机冗余结构以及主备双机切换和备机内部A、B机自荐切换的实现过程,介绍了星载计算机的可靠性设计、冗余容错设计和星载计算机软件,也反应了星载计算机在卫星中的作用。

关键词 卫星 姿态控制 计算机 控制系统

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弹载信息系统安全性研究与应用

12

作者 王道明 卢娥 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期30-32,共3页

弹载信息系统作为武器系统的核心控制单元,其安全性越来越受重视。文中通过阐述安全性的概念,并以安全性的分类为基础,提出了一种融合了指令保护、提高自检覆盖、量程判别、So C、存储器加扰等手段的安全性保障方法。该方法已经在型号... 弹载信息系统作为武器系统的核心控制单元,其安全性越来越受重视。文中通过阐述安全性的概念,并以安全性的分类为基础,提出了一种融合了指令保护、提高自检覆盖、量程判别、So C、存储器加扰等手段的安全性保障方法。该方法已经在型号研制过程中得到应用,不仅有效提高弹载信息系统的安全性,同时也提升武器系统的综合作战性能。 展开更多

关键词 弹载信息系统 安全性 失效安全性 保密安全性

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嵌入式系统软件体系结构设计 被引量：1

13

作者 高买花 赵光恒 《电子设计应用》 2003年第6期39-41,60,共4页

本文采用嵌入式实时系统软件设计方法对星载姿轨控计算机系统进行设计,软件系统采用层次模块化结构。采用嵌入式实时操作系统连接姿轨控应用程序和底层硬件,文中给出了姿轨控计算机软件系统设计流程图、软件应用层纵横结合型结构,以及... 本文采用嵌入式实时系统软件设计方法对星载姿轨控计算机系统进行设计,软件系统采用层次模块化结构。采用嵌入式实时操作系统连接姿轨控应用程序和底层硬件,文中给出了姿轨控计算机软件系统设计流程图、软件应用层纵横结合型结构,以及任务模块调度管理的仿真结果。 展开更多

关键词 嵌入式系统 软件体系结构 软件开发 嵌入式实时操作系统 面向对象 姿态控制计算机

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AOCE／OBC接口模拟器的设计与实现

14

作者 杜忠 《控制工程（北京）》 1991年第3期21-24,30,共5页

关键词 航天器 计算机 接口 模拟器 设计

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卫星控制系统的三机容错计算机系统

15

作者 王桂英 杨孟飞 《控制工程（北京）》 1990年第2期23-27,22,共6页

关键词 卫星 控制系统 容错计算机

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某微小型卫星姿轨控计算机系统的设计 被引量：3

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作者 盖建宁 谢华 卫新国 《上海航天》 2003年第3期44-47,共4页

为实现卫星姿轨控计算机小型化 ,采用TI公司的数字处理器 (DSP)TMS32 0F2 0 6芯片作为CPU ,其他逻辑采用现场可编程逻辑门阵列 (FPGA)实现 ,并以此为基础 ,将姿轨控系统其他有关仪器设备集成到计算机中 ,形成一台复合控制设备。研究表明... 为实现卫星姿轨控计算机小型化 ,采用TI公司的数字处理器 (DSP)TMS32 0F2 0 6芯片作为CPU ,其他逻辑采用现场可编程逻辑门阵列 (FPGA)实现 ,并以此为基础 ,将姿轨控系统其他有关仪器设备集成到计算机中 ,形成一台复合控制设备。研究表明 ,DSP可用于实现姿轨控计算机的小型化 。 展开更多

关键词 微小型卫星 姿态控制计算机 轨道控制计算机 设计 工作原理 数字信号处理器

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返回型测绘卫星像片姿态计算系统

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《测绘科学与工程》 2006年第2期F0003-F0003,共1页

返回型测绘卫星像片姿态计算系统由数据预处理、星像片自动判认量测、恒星视位置计算、星地像片姿态南计算以及成果入库等五个模块组成．具有自动剔除粗差功能，可进行单片解算和多片联合平差计算，取代了传统作业方法．实现了卫星像片... 返回型测绘卫星像片姿态计算系统由数据预处理、星像片自动判认量测、恒星视位置计算、星地像片姿态南计算以及成果入库等五个模块组成．具有自动剔除粗差功能，可进行单片解算和多片联合平差计算，取代了传统作业方法．实现了卫星像片姿态计算由解析到数字的飞跃成果属国内领先水平．2005获部级科技进步二等奖。 展开更多

关键词 卫星像片 姿态计算 计算系统 测绘 返回 科技进步二等奖 数据预处理 位置计算 模块组成 平差计算

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