[發(fā)明專利]用于低成本小衛(wèi)星的分布式透明信息處理平臺及處理方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810221854.0 | 申請日： | 2018-03-18 |
| 公開（公告）號： | CN108459904A | 公開（公告）日： | 2018-08-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉源;王碩;程建華;趙琳;趙坤;丁繼成;李亮;李慧 | 申請（專利權(quán)）人： | 哈爾濱工程大學(xué) |
| 主分類號： | G06F9/48 | 分類號： | G06F9/48;G06F9/50;G06F15/16 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 150001 黑龍江省哈爾濱市南崗區(qū)*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 微型計算機 星載 信息處理平臺 分布式計算 低成本 小衛(wèi)星 計算機 彼此獨立 并行框架 發(fā)生故障 高速串口 數(shù)據(jù)處理 透明 備用型 容錯性 冗余性 時效性 主控機 保證 | ||
本發(fā)明提供的是一種用于低成本小衛(wèi)星的分布式透明信息處理平臺及處理方法。包括n個微型星載計算機、1個SpaceWire總線n+1，每個微型星載計算機包括1個FPGA i?1、1個CPU處理器i?2、2個PROM i?3、i?5、1個Flash i?4、1個Link Port高速串口i?6。本發(fā)明采用基于并行框架結(jié)構(gòu)的分布式計算方式對任務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以節(jié)省大量的計算時間，保證任務(wù)的時效性。本發(fā)明分為主控機微型計算機、任務(wù)型微型計算機、備用型微型計算機，每個微型星載計算機間彼此獨立，當(dāng)一個微型計算機發(fā)生故障，不影響其它微型計算機的使用，實現(xiàn)分布式計算的容錯性和冗余性。
技術(shù)領(lǐng)域
發(fā)明涉及的是一種小衛(wèi)星的分布式透明信息處理裝置及處理方法，具體地說是一種低成本小衛(wèi)星應(yīng)用的、基于并行框架技術(shù)的具有容錯性、冗余性、自組織性的小衛(wèi)星分布式信息處理模塊及處理方法，屬于分布式衛(wèi)星平臺的一部分。
背景技術(shù)
隨著微小衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星任務(wù)的多元化，需要衛(wèi)星星上自主處理的任務(wù)越來越多，這就需要衛(wèi)星具有分布式并行計算的能力，并且具有滿足實時性、容錯性、冗余性要求的數(shù)據(jù)處理能力。傳統(tǒng)的小衛(wèi)星攜帶一個具有較強數(shù)據(jù)處理能力的星載計算機，采用集中式信息處理結(jié)構(gòu)，當(dāng)星載計算機的組成器件發(fā)生故障時，星載計算機能力失效不能完成后續(xù)的數(shù)據(jù)處理工作，其可靠性低，容錯性差；當(dāng)只有少數(shù)任務(wù)需要處理時，數(shù)據(jù)計算量小，星載計算機能力過剩，造成資源浪費；此外，當(dāng)有多個任務(wù)需要處理時，數(shù)據(jù)計算量大，任務(wù)需要排隊，數(shù)據(jù)處理時效性差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可靠性高，容錯性和時效性性好的用于低成本小衛(wèi)星的分布式透明信息處理平臺。本發(fā)明的目的還在于提供一種基于用于低成本小衛(wèi)星的分布式透明信息處理平臺的處理方法。
本發(fā)明的基于用于低成本小衛(wèi)星的分布式透明信息處理平臺包括n個微型星載計算機和1個SpaceWire總線n+1；
每個微型星載計算機i包括1個FPGA i-1、1個CPU處理器i-2、2個PROMi-3、i-5、1個Flashi-4、1個Link Port高速串口i-6；
在每個微型星載計算機的內(nèi)部，F(xiàn)PGA i-1通過Link Ports i-6與CPU處理器i-2相連，F(xiàn)PGA i-1與PROM i-3和Flash i-4相連，F(xiàn)PGA i-1的數(shù)據(jù)輸入輸出端與SpaceWire總線n+1相連；
CPU處理器i-2通過Link Ports i-6與FPGA i-1相連，CPU處理器i-2與PROM i-5和Flash i-4相連；
Flash i-4分別與FPGA i-1和CPU處理器i-2相連；
PROM i-3、Flash i-4分別存儲FPGA i-1和CPU處理器i-2的引導(dǎo)文件，并分別與FPGAi-1和CPU處理器i-2相連；
SpaceWire總線n+1分別與n個微型星載計算機的數(shù)據(jù)輸入輸出端相連，實現(xiàn)n個微型星載計算機數(shù)據(jù)間的交互；
i＝1、2、……、n。
本發(fā)明的基于用于低成本小衛(wèi)星的分布式透明信息處理平臺還包括備用型微型星載計算機k+1、……、n。
本發(fā)明的基于用于低成本小衛(wèi)星的分布式透明信息處理平臺中的每個微型星載計算機i體積為79*77*7mm，質(zhì)量為86g；FPGA i-1為XC4V-LX160型、CPU處理器i-2為PC-8245型。
基于本發(fā)明的基于用于低成本小衛(wèi)星的分布式透明信息處理平臺的處理方法為：
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