[发明专利]星载计算机模块运行系统、方法以及航天设备

说明书

本发明提供了一种星载计算机模块运行系统、方法以及航天设备，包括：处理单元、控制单元、存储单元、以及通信单元；所述处理单元与控制单元相连；所述控制单元与存储单元相连；所述处理单元、控制单元、存储单元与所述通信单元相连；处理单元采用Freescale的高性能、低功耗能处理器P2020；本发明可以大幅度提高星载计算机数据处理的性能；本发明可以在保证星载计算机可靠性的基础上实现低成本的要求；本发明针对软件、硬件做了改进，适用于卫星的星载计算机，能否适应航天任务的复杂化和多样化的要求。

技术领域

本发明涉及航天计算机通信领域，具体地，涉及一种星载计算机模块运行系统、方法以及航天设备，尤其是一种基于高性能处理器的星载计算机的设计方法。

背景技术

星载计算机是卫星上的核心部件，主要任务是卫星和航天器的姿态控制和程序控制；接收遥控命令和数据注入；对大量数据进行适时的处理和传送；监视卫星和航天器的飞行状态等。随着航天任务的复杂化和多样化，对星载计算机提出了更高的要求，如高性能、低成本等。

专利文献CN103942066A公开了一种星载嵌入式软件模块在轨更新方法，涉及计算机技术领域，现有星载嵌入式软件在轨更新存在注入的代码量大，注入速度慢，注入效率低，且通用性差的问题，一、生成软件模块的目标文件；二将目标文件上传至星载计算机；三、将星载计算机待更新的软件模块目标文件更名为备份文件，所述星载计算机每次成功接收到一包数据，则将新接收的数据保存到临时文件中，并将临时文件更名为对应的软件模块目标文件，存储在程序存储器中；四、重新启动星载嵌入式软件，将除备份文件外的所有软件模块的目标文件重新加载到数据存储器中运行，实现星载嵌入式软件模块的在轨更新。该专利未能够从软件、硬件两个方面做出改进，在计算机数据处理的性能上仍有提高的空间。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种星载计算机模块运行系统、方法以及航天设备。

根据本发明提供的一种星载计算机模块运行系统，包括：处理单元、控制单元、存储单元、以及通信单元；所述通信单元包括：LocalBus总线；所述处理单元与控制单元相连；所述控制单元与存储单元相连；所述处理单元、控制单元、存储单元与所述通信单元相连；处理单元采用Freescale的高性能、低功耗能处理器P2020；所述处理器P2020的主频小于或者等于1GHz，所述处理器P2020的功耗小于或者等于5W，主要负责多任务调度、高速RapidIO接口；所述处理单元能够通过LocalBus总线对控制单元、存储单元和通信单元进行管控和资源分配。

优选地，所述控制单元采用SRAM型FPGA芯片(XILINX的Kintex-7系列)；所述控制单元能够实现处理单元与存储单元之间的转接，所述控制单元能够对存储单元进行管理和使用；所述控制单元能够对各通信接口进行控制。

优选地，所述存储单元包括：内存模块、引导操作系统存储模块、应用层程序存储模块、数据存储模块；所述内存模块采用动态随机存储区(2GB DDR3SDRAM)；所述引导操作系统存储模块采用64Mb的抗辐照NOR闪存区；所述应用层程序存储模块采用缓冲/备份闪存区(1Gbit NOR FLASH)；所述数据存储模块采用NAND闪存区(8GB NAND FLASH)。

优选地，星载计算机模块运行系统还包括：XMC连接器；所述通信单元包括：100M/1000M自适应千兆网络接口、GTX总线以及RapidIO；所述100M/1000M自适应千兆网络接口采用RGMII模式，通过1000MBase-T网络连接到XMC连接器实现对外千兆网络通信；GTX总线与控制单元、XMC连接器分别相连；所述RapidIO接口与XMC连接器相连。

优选地，所述XMC连接器的型号为2102060-2。