[发明专利]一种防空间环境影响的星载FPGA设计方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种星载FPGA，更具体地说，涉及一种防空间环境影响的星载FPGA设计方法及系统。

背景技术

我国新一代极轨气象卫星风云三号是我国第二代极轨气象卫星，用来实现全球、全天候、三维、定量遥感。数传系统信息处理器主要完成对卫星多个有效载荷数据进行格式编排、数据加密、加扰以及编码等功能，是卫星的核心单机之一。卫星的轨道高度约为830Km，空间环境较为恶劣，尤其是单粒子的影响更为突出。信息处理器主功能是通过XILINX FPGA实现的，由于XILINX FPGA生产工艺的问题，将不可避免地受到单粒子翻转的影响。采用防空间环境影响的星载FPGA的设计方法，有效的解决了这一设计难题。从目前卫星在轨运行的实际情况看，该种设计方法合理、可靠，能够避免单粒子翻转对数传信息处理器工作的影响。

随着气象卫星探测业务需求的提高，将来卫星将搭载更多能够完成不同探测任务的载荷；另外，随着载荷技术的发展，载荷探测将实现更高分辨率、更多探测频段覆盖、更高灵敏度的技术。对数传系统将带来更为复杂的数字处理，这就需要集成化程度更高的XILINXFPGA来完成相应的处理，而就目前的XILINX FPGA生产工艺来看，集成化程度越高其受空间环境的影响就越大。本发明将对将来极轨气象卫星的数传系统XILINX FPGA设计提供参考和设计依据。

发明内容

为了解决极轨气象卫星数传系统信息处理器XILINX FPGA单粒子翻转的问题，本发明提出一种防空间环境影响的星载FPGA设计方法及系统，利用本发明，可方便可靠地实现防空间环境影响的星载FPGA设计。

为了达到上述发明目的，本发明为解决上述技术问题所采用的设计方法是提供XILINX FPGA配置文件的读取形式，以及对配置文件进行校验，并自主复位控制设计的创新。

本发明所述的一种防空间环境影响的星载FPGA设计方法，具体为：通过JTAG口直接读取XILINX FPGA的配置文件至ACTELFPGA，ACTEL FPGA进行对配置文件进行和校验，一旦发现和校验出错，就自主控制PROM对发生翻转的XILINX FPGA配置文件重新进行加载，确保XILINX FPGA内的配置文件的正确性。

本发明所述的一种防空间环境影响的星载FPGA的设计系统，包括：

XILINX FPGA，用于卫星单机主功能运行，通过JTAG口读出配置文件至ACTEL FPGA；

ACTEL FPGA，用于对从XILINX FPGA JTAG口读出的配置文件进行和校验，一旦发现和校验出错，就自主发出复位控制信号到XILINX FPGA；

PROM，用于存储正确的配置文件，当XILINX FPGA(1)接收到ACTEL FPGA发出的复位控制信号后，将正确的配置文件加载到XILINX FPGA中。

本发明方法能快速检测到单粒子事件的发生，并将单粒子事件造成的影响降到最低。上述设计方法在FY-3卫星数传分系统信息处理器中已经过验证。

综上，本发明很好地解决极轨气象卫星数传系统信息处理器XILINX FPGA单粒子翻转的问题，利用本发明，可方便可靠地实现防空间环境影响的星载FPGA设计。

附图说明

图1是本发明一实施例的原理框图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。以下实施例中没有详细说明的技术手段，均可以采用现有技术或者常规技术实现。

如图1所示系本发明一实施例中防空间环境影响的星载FPGA设计的原理框图。如图所示，其中：XILINX FPGA 1，ACTEL FPGA2，PROM 3。在设计时通过JTAG口直接读取XILINX FPGA的配置文件至ACTEL FPGA，ACTEL FPGA进行对配置文件进行和校验，一旦发现和校验出错，就自主控制PROM对发生翻转的XILINX FPGA配置文件重新进行加载。确保XILINX FPGA内的配置文件的正确性。

如图1中所示：本发明一实施例中防空间环境影响的星载FPGA设计系统，包括：

XILINX FPGA 1，用于卫星单机主功能运行，通过JTAG口读出配置文件至ACTEL FPGA。

ACTEL FPGA 2，用于对从XILINX FPGA JTAG口读出的配置文件进行和校验，一旦发现和校验出错，就自主发出复位控制信号到XILINX FPGA 1。