摘要：针对遥感影像复杂的目标成像特性,采用传统的目标检测算法准确率低、鲁棒性不够的问题,提出了一种基于深度学习的光学遥感影像在轨目标检测方法.在硬件层面,设计了大规模可编程逻辑器件FPGA与多核DSP为构架的星上硬件处理平台,支持在轨目标检测网络参数上注重构功能,实现深度学习模型性能不断优化.在软件层面,采用模块化、参数化和并行流水等设计思想的软件架构和数据流,有效提升了算法实现的效率和可移植性.在算法层面,该方法在YOLOv3特征提取网络(DarkNet-53)的基础上引入深度分离卷积(depthwise separable convolution)以有效压缩模型参数与推理计算量.在检测阶段加入局部再检测模块以提升算法对密集目标的适应性.硬件实测结果表明,与目前常用的目标检测方法相比,该方法在处理速度和精度上都有较大的提升,目标检测精度高于90%,单元处理速度达到334.24FPS.同时支持飞机、舰船、车辆等典型目标的检测,为型号应用奠定基础.

摘要：针对星载高性能计算需求,基于高可靠最小系统和可重构计算单元,提出了一种面向在轨可重构、智能化、可演进的异构计算系统架构.基于该异构计算系统架构,设计和实现了一种可重构FPGA-DSP异构计算单元,该异构计算单元具备高可靠最小系统功能,具备高性能FPGA逻辑和丰富DSP多核等资源,可支持4类FPGA程序和6类DSP程序重构,可支持图像处理等参数上注,分时加载完成不同任务,可支持24种程序组合.同时,基于FPGA-DSP计算单元,完成了一种面向遥感影像在轨处理的计算系统设计,具备云检测、相对辐射校正等预处理功能,具备基于地理位置的ROI提取、基于目标检测的ROI提取、ROI切片图像的用户处理等功能.未来,基于该可重构的星载高性能计算系统架构,可用于构建更高性能智能异构计算单元,灵活配置计算单元数量和类型,实现更先进的星载高性能智能异构计算系统.

摘要：针对北京三号A/B卫星高速数据处理和传输需求,采用全路由总线互联架构,全新设计了第五代数传基带处理设备智能处理器,给出了相关功能、指标和特点;重点介绍了智能处理器中软件定义功能的高性能异构计算单元、高性能遥感影像在轨处理技术、数传任务自主管理技术等在轨处理关键技术;最后,给出了智能处理器试验验证和应用情况,其具备硬件平台通用、软件定义功能,大幅提升了常规数传能力,创新实践了多种智能数传功能,通过北京三号A/B卫星成功在轨验证及应用,智能处理器可作为成熟产品应用于后续空间高速数传任务。

摘要：针对以NAND Flash为存储介质的高速大容量固态存储器,在存储功能实现的过程中可能出现的错"位"现象,在存储器的核心控制芯片,即Xilinx公司Virtex-4系列FPGA XC4VLX80中,设计和实现了用于对存储数据进行纠错的ECC算法模块。在数据存入和读出过程中,分别对其进行ECC编码,通过对两次生成的校验码比较,对发生错误的数据位进行定位和纠正,纠错能力为1 bit/4 kB。ECC算法具有纠错能力强、占用资源少、运行速度快等优点。该设计已应用于某星载存储系统中,为存储系统的可靠性提供了保证。

摘要：介绍了Xilinx FPGA中DCM的结构和相关特性,提出了一种基于Xilinx FPGA的DCM动态重配置的原理方法,并给出了一个具体的实现系统。系统仅通过外部和Xilinx XC4VFX100相连的少数控制线,就可以在输入100 MHz时钟源的条件下,对DCM进行50～300 MHz范围内准确、快速地变频。本设计系统具有接口简单、实时性强、稳定性高等特点,目前已成功应用到某星载系统中。