[發明專利]一體化可重構綜合信息處理載荷系統

有效

• 申請號: 201610104339.5
• 申請日: 2016-02-25
• 公開（公告）號: CN105786620B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 秦開宇;閻嘯;唐博;王茜;吳紹偉;韓堯;鄒煥;金燕華;張天虹;楊恩蘋
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

本發明公開了一種一體化可重構綜合信息處理載荷系統，該系統采用統一、標準的模塊化體系結構，根據實際任務需求和資源使用情況，在保證可靠性的條件下對各個模塊功能和參數進行在線重構，動態調整系統的冗余度，從而實現了飛行器的通信、導航、測控、目標探測以及識別、飛行控制和信息支持等綜合任務處理。

技術領域

本發明屬于綜合信息處理技術領域，更為具體地講，涉及一體化可重構綜合信息處理載荷系統。

背景技術

一體化可重構綜合信息處理載荷系統作為飛行器控制與信息處理中樞，是空天信息網絡的有機組成部分和重要節點。為了滿足日益增長的飛行器載荷任務種類和性能需求，信息載荷必須同時提供包括通信、導航、測控、目標探測與識別、飛行控制和信息支持等綜合任務處理能力。傳統飛行器受信息載荷功能單一的限制，必須搭載多個不同功能的載荷設備來同時實現所需的綜合任務。同時考慮到一體化可重構綜合信息處理載荷系統的冗余性、可靠性，這就要求飛行器具有較強的有效載荷承載能力；另一方面，隨著飛行器飛行速度、高度和機動性能等方面的不斷提高，機體設計普遍采用一體化設計，造成包括裝載空間、承載重量以及供電能力等方面在內的飛行器有效載荷承載能力嚴格受限。因此，一體化可重構綜合信息載荷系統已發展為以統一、開放式架構為基礎的模塊化綜合共享式系統，其綜合方式由“功能綜合”發展為“結構綜合”，正在向一體化柔性可重構架構演進。

目前，一體化可重構綜合綜合信息處理載荷系統主要采用統一的標準模塊化硬件平臺，利用射頻綜合和光電綜合等技術，實現綜合信息處理載荷內各功能模塊的硬綜合復用。這種綜合機制忽略了包括系統軟件一體化、信號與功能的多任務一體化協同、多源信息交鏈融合等在內的系統軟件層面的重構復用。這就造成現有的一體化可重構綜合信息處理載荷系統設計軟/硬件綜合分離，無法從體制上融為一體，難以根據瞬變的應用場景靈活進行多任務協同工作。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一體化可重構綜合信息處理載荷系統，在保證可靠性的條件下對各個模塊功能和參數進行在線重構，動態調整系統冗余度，實現通信、導航、測控、目標探測與識別、飛行控制和信息支持等綜合任務處理。

為實現上述發明目的，本發明一體化可重構綜合信息處理載荷系統，其特征在于，包括：一體化可重構射頻/光電綜合信息單元、綜合核心信息處理單元、統一高速數據交換網絡、大容量數據存儲單元、飛行控制單元和拓展功能控制單元；

所述的一體化可重構射頻/光電綜合信息單元作為一體化可重構綜合信息處理載荷系統的主要信息處理模塊，其包括一天線及其T/R組件與伺服反饋模塊、兩矩陣開關、一柔性射頻微波收發組件陣列、一多通道模數轉換模塊陣列、一數據切換模塊、一軟件可重構多功能數字信號處理模塊陣列、一統一的高速數據交換網絡接口、一綜合控制模塊、一紅外信號接收及預處理模塊陣列、一紅外信號掃描及伺服反饋模塊；

其中，綜合控制模塊與一體化可重構射頻/光電綜合信息單元內各個子模塊相連接，用于控制各個子模塊的功能實現與重組；在任務功能層和系統軟件層的管理下，綜合控制模塊根據執行的綜合任務及系統工作狀態，實現底層硬件資源的動態調度管理，以及從任務功能配置數據庫中選取對應任務功能配置數據，進行軟硬件在線動態加載重構；

所述的綜合核心處理單元是整個系統的控制管理單元，包括多個綜合信息核心處理模塊和一個統一高速數據交換網接口，且每個綜合信息核心處理模塊均與統一高速數據交換網接口連接，并通過該接口與統一高速數據交換網絡連接，實現系統的運控管理以及制定并裝載飛行任務，同時根據目標探測信息和空間電磁環境，對系統的工作環境態勢評估預警；

所述的統一高速數據交換網絡與系統中的所有單元連接，使各個單元之間通過統一高速數據交換網絡實現數據交互；

所述的大容量數據存儲單元包括多個物理磁盤模塊和一個陣列管理單元接口，每個物理磁盤模塊均與陣列管理單元接口連接，用于存儲系統內各個單元的交互數據；