基于SOC技术的星载电子系统小型化

星载电子设备重量、体积、功耗的降低是提高卫星有效载荷承载能力的关键。微电子技术的发展为通信、计算机技术奠定了高性能、高速率、小体积、低功耗基础。基于SOC的星载电子系统集成技术是星载电子设备微小型化发展中的重要技术途径。本文分析了国外基于SOC技术的星载电子系统小型化的现状和发展趋势，提出了深入开展我国星载电子系统小型化研究的几点建议。     

1-wire测温技术皮纳卫星星载应用研究

随着皮纳卫星功能的增加以及集成化的提升,传统热敏电阻测温方法,由于其电缆走线复杂,所需电缆数量非常多的缺点,不利于皮纳卫星的集成化。本文引入了一种基于1-Wire总线的测温方法。针对空间应用的特点,分析了1-wire测温技术及其特性;通过试验,对1-wire测温芯片DS18B20进行了空间环境适应性分析,并得出了相应的结论;给出了1-wire测温技术卫星上应用的设计思路,并针对卫星可靠性要求高的特点,介绍了软硬件的故障处理方法,最后进行了在轨验证。该技术很大程度上减轻了卫星测温电缆的重量,提高了皮纳卫星的集成度,具有推广应用的前景。     

PCI总线WDM驱动程序的设计方法与实例

探讨基于Windows操作系统的WDM型PCI总线接口卡驱动程序设计方法。DriverStudio软件是一套设备驱动程序的开发、调试和测试的工具包,介绍DriverStudio环境的配置方法及开发WDM驱动程序的详细步骤,设计PCI总线的驱动程序以及调用驱动程序的应用程序,实现了32位数据的传输。实验结果表明,采用DriverStudio软件能够简化驱动程序的编写,达到较高的编程效率。     

高性能微控制器在控制计算机技术中的应用

高性能控制计算机技术是微小卫星发展的基础。本文针对现代微小卫星任务种类繁多，要求具有控制精度高，可快速机动，实现机动化、自主化等特点，以工业级AMD ELAN SC520—5x86嵌入式微控制器芯片为核心，借助EDA仿真工具，运用FPGA技术，实现数据处理与控制功能为一体的小型化控制计算机系统。     

星务半物理仿真测试系统的工程实现方法

为解决星务设备在分系统阶段测试不全面、效率低下、智能化程度差等问题,提出了一种新型星务半物理仿真测试系统的设计思路与工程实现方法。测试系统以仿真机为控制核心,采用星型功能拓扑结构和模块化设计思路,实现对整星工作环境的高度模拟,仿真输出各工况下的激励信号,并对星务信号、状态进行采集、判断。系统预留了二次开发接口,便于系统维护、升级。经过试验验证,分系统测试项目的覆盖率能够提高到98%,测试效率提升40%左右,具有较强的工程应用价值。     

SOPC技术在LTU微小型化中的应用

应用SOC／SOPC技术是星上电路微小型化发展的趋势，国外NASA、ESA等航天机构正在积极的进行技术积累并取得了一定的成果。在小卫星AOCE小型化的课题中，为了进一步减小卫星平台的面积和重量，采用了SOPC技术来实现。该SOPC实现了某型号小卫星原有敏感器和执行机构局部控制单元(LTU)的主要数字逻辑功能，SOPC片内由与80C51指令兼容的可配置微控制器IP和外围接口电路组成。     

微纳卫星COTS器件应用研究

大量采用宇航级元器件进行航天器研制的模式,由于其“成本高、研制周期长、元器件性能不足”等缺点,已经难以满足微纳卫星“周期短、成本低、集成度高”的要求。因此提出了在微纳卫星上使用COTS(Commercial off-the-shelf)器件的方法;针对微纳卫星的特点,首先分析了微纳卫星对COTS器件的需要和风险,提出了COTS器件微纳卫星应用的选用原则、选用依据;在此基础上经过分析,提出了COTS元器件微纳卫星应用流程,有针对性提出了COTS器件应用的器件级和板级筛选方法,并开展了COTS器件的微纳卫星抗单粒子效应加固设计,进一步提高COTS器件应用的可靠性。通过在轨应用验证,结果表明,通过该方法选用筛选的COTS器件,在进行有效加固后可以满足微纳卫星在轨稳定运行的要求,同时为微纳卫星降低成本缩短研制周期提供了保障。该方法对COTS器件在微纳卫星中的应用提供了一般性指导意义。     

基于三层防护的CAN寄存器翻转恢复方法

当星上CAN总线寄存器发生翻转效应时,往往导致星上的电子设备之间通信受阻,甚至导致整条总线的工作异常。目前缺乏有效的手段检测和定位星上的哪个设备CAN总线寄存器发生了翻转,导致在恢复卫星总线时需要对星上设备进行尝试性的断电/加电,为了及时准确恢复CAN总线通信异常,设计了“三层防护”方法,并将寄存器翻转对CAN总线通信造成的影响按时间长短分成了3类,分别是：只影响当前值、短暂影响总线通信和长时间影响总线通信。“三层防护”方法有效解决了在轨CAN总线寄存器发生翻转的问题。通过实验验证该方法为排除卫星CAN寄存器翻转故障提供了创新的技术支持。