嵌入式高可靠星务管理软件设计与验证

针对某型号小卫星在空间飞行可能面临的硬件和软件故障,设计星载计算机星务管理软件,分析其可靠性。该星载计算机采用双机冗余设计,使用双机通信保持主备份机切换时的系统运行状态,通过软件可靠性技术实现空间环境下部分硬件暂态错误的容错。空间飞行测试结果证明该星务管理软件安全可靠,使卫星完成了预定的任务。     

基于VxWorks的星务管理系统软件多任务实时性调度设计

在星务管理系统软件的设计开发中,为了更好地满足系统的高实时性、高安全性、高可靠性等要求,提出采用实时性强的操作系统——VxWorks操作系统作为卫星星务系统的核心。采用VxWorks操作系统的多任务调度机制,并结合基于时间片轮转调度实现多任务设计算法的特点,进而制定出星务管理系统软件的架构。结果表明,该设计满足卫星星务系统软件设计的可靠性、实时性的要求。     

小卫星星载操作系统内核的设计

小卫星由于一些突出的优点正成为研究的焦点，而星载操作系统是星务管理软件指挥卫星运行的平台，当前没有专门为小卫星设计的实时操作系统，一般都是对通用嵌入式实时操作系统进行裁剪来完成，需要很大的工作量，在某小卫星设计的基础上，提出了一种星载实时操作系统内核的设计方法，其特点是：面向小卫星应用、代码少，实时性强，稳定性高。     

一种卫星任务解译闭环仿真验证系统的设计与实现

卫星任务解译闭环仿真验证系统,有效解决了目前卫星任务规划的验证仿真、修改反演等关键环节,能够保证卫星任务规划的正确实施,替代传统星务测试床,将任务块解译为星务主机可执行的指令集合;另外可通过本系统对任务块中的参数、任务块的设置进行修改、重新生成任务块并对其进行迭代分析以保证正确性,提高任务块生成的效率及可靠性,将最终生成的正确任务块的解译结果与任务规划系统生成的动作序列进行比对,可验证任务规划的正确性及合理性;减少岗位人员及人工操作,缩短了测试所需时间,提高了测试效率;高效测试方案已应用于卫星地面测试中,应用效果良好。     

TS-1．1小卫星星务计算机系统设计

TS－1．1立体测绘小卫星是一颗太阳同步轨道卫星，为了适应其工作寿命的要求，采用两模冗余的方法对小卫星的星务系统和系统通信总线进行了容错设计。通过对系统可靠性的评估，认为星务计算机系统可以满足总体设计的要求。     

一体化星务计算机多路多模式通信系统的实现

在某一体化微小卫星的设计中,针对其高性能星务计算机硬件接口受限,无法完成对星务、姿控分系统内十余个测量、控制部件的管理,设计了一种多路多模式通信系统作为星务计算机的通信功能扩展.该系统制定了与星务计算机的通信协议,以FPGA作为控制器并应用Verilog HDL编程技术,采用具备缓存功能的多路多模式全双工串行通信架构,完成星务计算机对各测量、控制部件高效、低延迟的通信管理.实验结果表明,该系统运行稳定、功能正常,满足本工程设计的应用需求.     

卫星地面任务控制系统的关键技术

在分析多星多任务遥感卫星地面系统任务处理特点的基础上,引入任务流程模板,利用数据库和消息中间件相结合的信息管理机制,采用Spring框架及Expect脚本设计具有良好可扩展性和通用性的任务控制系统,对系统中的关键技术进行详细阐述。该系统适用于多星多任务的处理,具有良好的平台可移植性,既适用于集中式卫星地面系统架构,也适用于分布式卫星地面系统架构。     

基于国产CPU的立方星星载计算机系统设计

翱翔一号立方星是欧盟第七框架协议QB50立方星网络大气探测项目50颗立方星中的一员。通过对翱翔一号立方星的任务及运行环境进行分析,基于软硬件协同设计方法,设计面向多任务的立方星星载计算机(OBC)系统。该系统以基于SPARCV8架构的国产高性能处理器平台BM3109IB作为核心处理模块,采用集中式数据处理与星务管理方式,同时引入嵌入式多任务实时操作系统进行立方星任务调度,实现立方星的姿态确定与控制、数据处理与存储、操作模式管理以及日常工作管理等功能。翱翔一号立方星OBC系统在功耗、体积、性能等方面达到平衡,满足QB50飞行应用的需求。     

雷达健康管理软件中的并行处理技术

中央BIT软件是专门针对雷达系统研制的在线健康管理软件;应对工程应用中的实时性要求,采用“多任务并行”思想进行内核数据处理流程设计;简要介绍了雷达中央BIT软件的功能和技术优势;描述了软件中定义的健康数据包的组织结构以及任务处理流程;围绕雷达健康数据包的并行处理技术,重点阐述了软件实现中的多任务数据管道、模块线程以及线程间的数据传递机制;提出了多任务并行处理的时间效用分析方法,以及针对实时性瓶颈的解决措施;工程实例分析结果表明该方法能够有效评价并指导并行处理方案设计;所提出的并行处理技术和分析方法,可为Windows平台上同类软件的研制提供借鉴.     

3^＋网络实时共享RAM盘与多任务管理软件的原理与应用

本文提出了实时信息在网络上记录与共享的一种新型方案,讨论了基于这种方案所实现的两个软件——实时共享RAM盘与多任务管理软件的设计原理与使用方法.