[發明專利]一種并行處理的雙機容錯星上處理系統

有效

• 申請號: 201210120308.0
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN102708012A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 崔騫;朱翔宇;沙立偉;宋振宇;單琦;鄭宏強
• 申請（專利權）人: 航天恒星科技有限公司
• 主分類號: G06F9/52
• 分類號: G06F9/52;G06F11/07
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.一種并行處理的雙機容錯星上處理系統，其特征在于：包括圖像預處理器(1)、鏈路選通器(2)、圖像檢測與識別器(3)、衛星數據管理器(4)、時鐘單元(5)、看門狗(6)、電源管理(7)和圖像處理樣本存儲區(8)；

圖像預處理器(1)采用了兩片FPGA實現雙機容錯結構，即主備份結構，分別與星上相機及鏈路選通器(2)相連；每片FPGA對相機原始圖像數據進行預處理，預處理包括輻射校正和幾何校正，預處理后得到1級圖像數據送至鏈路選通器(2)；

鏈路選通器(2)連接圖像預處理器(1)、圖像檢測與識別器(3)和衛星數據管理器(4)的IO或外部總線，實現三者之間的通信；對圖像預處理器(1)、圖像檢測與識別器(3)和衛星數據管理器(4)的配置存儲器進行數據回讀、數據校驗和數據修復，對1級圖像數據進行拆分和解析得到狀態數據和載荷數據，所述載荷數據是指相機拍攝的圖像數據，除載荷數據外的輔助信息數據為狀態數據；將狀態數據送至衛星數據管理器(4)，載荷數據作為2級圖像數據送至圖像檢測與識別器(3)；接收看門狗(6)反饋信號，完成對各可編程芯片的復位；管理電源模塊(7)；

圖像檢測與識別器(3)采用兩片DSP實現雙機容錯結構，即主備份結構，分別與鏈路選通器(2)相連接；對鏈路選通器(2)傳遞的2級圖像數據中的無效數據進行剔除，并將剔除后的數據回傳給鏈路選通器(2)用于后續的數據存儲處理；所述無效數據是指被云層或沙霧所遮掩的圖像數據；

衛星數據管理器(4)與鏈路選通器(2)和圖像處理樣本存儲區(8)相連接；根據地面衛星遙控指令做出相應操作，所述相應操作包括管理圖像預處理器(1)、圖像檢測與識別器(3)和圖像處理樣本存儲區(8)，配置整個系統運行模式，檢測圖像預處理器(1)和圖像檢測與識別器(3)的工作狀態，當出現異常時控制圖像預處理器(1)和圖像檢測與識別器(3)進行主備份切換；將鏈路選通器(2)傳來的剔除后的2級圖像數據存儲至圖像處理樣本存儲區(8)；

時鐘單元(5)分別與圖像預處理器(1)、鏈路選通器(2)、圖像檢測與識別器(3)、衛星數據管理器(4)、看門狗(6)和圖像處理樣本存儲區(8)相連接，用于為上述各部件提供系統時鐘；

看門狗(6)與鏈路選通器(2)相連，當整個系統出現異常時，通過監測的故障信號，將其故障信息傳遞到鏈路選通器(2)；

電源管理(7)分別與圖像預處理器(1)、鏈路選通器(2)、圖像檢測與識別器(3)、衛星數據管理器(4)、時鐘單元(5)、看門狗(6)和圖像處理樣本存儲區(8)相連，負責給整個處理系統供電，也可通過鏈路選通器(2)獲取上述各個部件的電源狀態；

圖像處理樣本存儲區(8)與衛星數據管理器(4)相連，用于存儲衛星數據管理器處理后的最終數據；

相機原始圖像數據首先經過圖像預處理器(1)的預處理形成1級圖像數據送至鏈路選通器(2)，鏈路選通器(2)對1級圖像數據進行解析和拆分，得到狀態數據和載荷數據，將狀態數據送至衛星數據管理器(4)，載荷數據形成2級圖像數據送至圖像檢測與識別器(3)；圖像檢測與識別器(3)對2級圖像數據進行篩選和識別，去除其中的無效數據后將數據回傳至鏈路選通器(2)中，鏈路選通器(2)將數據送至衛星數據管理器(4)，衛星數據管理器(4)控制圖像處理樣本存儲區中FLASH存儲芯片，完成數據的存儲；在處理過程中任何一個微處理器，即圖像預處理器(1)或圖像檢測與識別器(3)發生故障時，衛星數據管理器(4)從鏈路選通器(2)獲取看門狗(6)反饋的故障信息，控制鏈路選通器(2)將故障微處理器中的數據傳遞到備份微處理器上，其中另外一個微處理器即可接管其當前所處理的任務，實現所述微處理器間的任務狀態同步。

2.根據權利要求1所述的并行處理的雙機容錯星上處理系統，其特征在于：所述衛星數據管理器(4)采用兩片PowerPC雙機熱備結構，即主備份結構。

3.根據權利要求1所述的并行處理的雙機容錯星上處理系統，其特征在于：所述鏈路選通器(2)采用一片反熔絲FPGA。