摘要：为保证SpaceFibre星载数据网络中大量实时数据流的超高速可靠传输,提出一种基于FPGA的SpaceFibre服务质量机制设计方案。通过对网络流控制和服务质量机制的分析,构建出SpaceFibre服务质量硬件架构;在此基础上,利用存储控制、增量计算和并行比较等方式,保障架构的高速有效运行。实验结果表明,该设计符合SpaceFibre协议标准,具有良好的高效性、灵活性和可靠性,为完整开发具有航天工程实用价值和自主知识产权的IP核提供参考。

摘要：针对概念设计阶段空间任务论证存在协同平台技术不完备、缺少轻量化的设计分析工具、系统之系统层面的仿真验证支持手段不足、协同交互水平和管理的规范化程度受限等问题,提出采用基于模型的系统工程方法,构建空间任务概念设计阶段的协同工作环境。从概念数据模型出发,到逻辑数据模型和物理数据模型,涉及任务需求模型、论证流程模型、多层次化任务数据模型、仿真模型和评估模型等。以模型为核心构建的空间科学任务协同工作环境,提供协同设计支撑平台,集成概念设计、轻量化分析和仿真评估等工具。在该系统上开展论证工作,缩短了论证周期,规范了论证内容,实现全过程的数据管理。

摘要：为了满足空间多元化数据的高速传输需求,本文对SpaceFibre高速总线网络进行了研究,针对路由网络中的数据转发冲突,提出了一种SpaceFibre路由系统设计方案.其中,配置端口实现了网络参数的实时配置和状态的实时反馈;路由端口实现了基于虚拟通道机制的QoS调度,为不同数据源提供不同服务;路由交换模块中利用全连接结构实现了虚拟网络间的互联,并针对虚拟网络中的数据交换冲突,设计了一种基于优先级等待的动态仲裁算法,能兼顾优先级和等待时间为数据发送提供保障;在路由广播中采用轮询仲裁算法,解决了端口间的广播冲突.最后通过搭建仿真测试平台,对路由进行仿真测试,结果表明设计的SpaceFibre路由能够高效地处理数据转发冲突,并提供QoS数据传输服务,每路接口带宽高达3.125 Gbps.

摘要：为满足航天应用中数据传输与存储中高可靠以及低功耗的要求,实现了一种自适应刷新机制的同步动态随机存储(Synchronous Dynamic Random Access Memory SDRAM)控制器。该机制利用SDRAM的自动刷新和自刷新的特点,提出了一种协调两类工作模式自适应执行的方法。对自适应刷新方法进行数学建模,分析了自适应刷新机制的可行性,从而归纳出配置参数的计算方法。建立仿真模型,利用蒙特卡洛方法对自适应刷新机制进行仿真,并讨论对系统功耗的影响。在实际硬件平台实现了自适应刷新机制的SDRAM控制器,满足航天应用中SDRAM控制器高效、可靠传输与低功耗兼顾的要求。

摘要：为了有效地识别苍蝇,提出了利用雷达的微多普勒效应来识别的有效方法。首先,根据微多普勒效应的基本概念,建立了苍蝇飞行复合运动的雷达回波模型,推导了雷达回波信号和理论的多普勒频率,提出了综合运用时频分析(伪Winger-Ville变换)、谱图峰值估计、参数拟合、平动补偿的方法,最终提取出苍蝇在飞行过程中的运动参数,包括:振翅频率、振动幅度、运动速度、加速度。

摘要：不同卫星任务的数据特点需要设计不同的遥测数据格式,造成不同卫星任务之间遥测数据格式难以复用,需要重复进行遥测数据格式设计、协调、测试、验证以及地面相应设备的开发和解析处理工作。为解决以上问题,基于包应用标准(PUS)、可扩展标记语言(XML)遥测遥控信息交换(XTCE)的描述方法和XML格式化数据单元(XFDU)的封装方法,提出了参数定义方法,实现了工程参数从类型、参数到数据格式的标准化定义,并设计相应的参数定义工具进行验证。工具可用于航天器设计阶段,设计标准化遥测数据格式及其描述和封装,便于异构系统之间的数据转换。同时也可以用于仿真、验证和任务执行阶段的工作。该方法有助于实现星上端按需、灵活定义数据格式,提升星载应对紧急、未知、非预期等情况时的自主能力。

摘要：极弱光高分辨率成像在国防、空间科学等领域都有广泛需求。现代技术的发展,尤其是低噪声背照sCMOS器件的发展,为开发高端的EBCMOS极弱光成像器件奠定了基础。本论文基于EBCMOS极弱光成像探测器的相机驱动电路的研发为目的,选用了背照式sCMOS传感器Gsense400BSI,首先分析了它的功能和参数,并根据该传感器的驱动方式,设计了它的硬件电路系统和软件逻辑功能;通过仿真验证了软件的逻辑功能和时序波形,得出了EBCMOS小型相机硬件驱动电路方案可行的结论。

摘要：基于大容量存储单元的数据流传输特点,以及Space Wire总线的网络特性,研究了一种大容量存储专用的Space Wire传输层协议标准。首先对大容量存储的星载数据结构和Space Wire总线的网络结构进行分析,提出了一套具有大容量合路功能的Space Wire传输层协议,并对协议的工作机制、数据组包格式以及设计实现进行介绍。最后利用Opnet网络仿真平台,建立Space Wire通信模型,仿真了两种情况下网络性能的变化。研究结果表明:Space Wire合路协议降低Space Wire网络的平均延时幅度达到42.66%,使得网络性能有了明显提升。

摘要：为适应不同航天型号任务对星载存储器容量和速率的不同要求,提出可配置型Flash阵列存储方案。将4行[×]Y片NAND Flash芯片构成的Flash芯片阵列进行一次封装,并以封装后的结构作为基本单元建立N组[×]M单元的可配置型Flash阵列。为提高存储器结构灵活性和存储单元可复用性,设计单元级的块分配表管理模型,将块分配表的管理缩小到单元;为降低管理复杂度,采用一个文件多个链表的链表生成方式,将文件管理任务分配到各组;为提高存储器可扩展性,采用一个文件多个文件头的目录结构,保证文件数据的连续性和完整性。研究表明,可配置型Flash阵列存储方案可支持不同的速率和容量,并具有较好的灵活性和可复用性。

摘要：随着小卫星技术以及卫星组网技术的飞速发展,天基资源的规模呈爆发式增长,依赖多种类卫星节点提供的卫星能力,完成多星协同的复杂空间任务,向普通大众用户提供可用的、即时的卫星信息服务,成为未来发展的趋势。针对多类异构卫星,提出一种面向用户的应用层天基资源能力虚拟化方法。分析了即时观测信息服务的用户需求及天基资源的属性特征,综合时间、空间、能源、存储等约束条件,将天基资源按照时空逻辑,分层抽象虚拟化成面向用户的服务能力,建立了适用于大规模异构卫星、统一标准的应用层天基资源虚拟化方法,并设计了计算模型。选取具有代表性的卫星平台、载荷等,针对在轨实时虚拟化的需求,设计并实现了在轨虚拟化算法。试验证明,算法时效性可以满足星上实时计算要求。