[發明專利]一種基于ARM+DSP異構多核SoC的導航計算機

在審

• 申請號: 202211614380.9
• 申請日: 2022-12-12
• 公開（公告）號: CN115964330A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 程煉;許衛國;秦春;吳翔;張奎;趙浩;李冰;余競軒;張少雷;王歡
• 申請（專利權）人: 湖北航天技術研究院總體設計所
• 主分類號: G06F15/17
• 分類號: G06F15/17;G06F15/78
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 董婕

本發明公開了一種基于ARM+DSP異構多核SoC的導航計算機，涉及航天用計算機領域。該計算機包括ARM綜合管理單元和DSP實時處理單元；ARM綜合管理單元用于：向DSP實時處理單元發送的控制指令，接收DSP實時處理單元返回的閉環控制指令；將航天器上的設備信息進行轉發；DSP實時處理單元用于：收到ARM綜合管理單元輸出的控制指令后；根據控制指令進行相應的計算、并根據計算結果進行在線飛行軌道規劃后，向ARM綜合管理單元輸出相應的閉環控制指令。本發明的導航計算機不僅具備ARM的強大綜合管理能力，而且具備DSP的強大數字信號處理能力，顯著的提高了導航計算機和航天器控制系統的性能。

技術領域

本發明涉及航天用計算機領域，具體涉及一種基于ARM+DSP異構多核SoC的導航計算機。

背景技術

導航計算機作為運載火箭或導彈等航天器控制系統的核心部件，是航天器總裝測試、發射控制、導航、制導與姿態運算的控制中心。

現有導航計算機大多基于DSP(Digital?Signal?Processing，數字信號處理)、ARM(Advanced?RISC?Machines，RISC微處理器)或同構SoC(System?on?Chip，系統級芯片)架構，己經難以滿足航天器復雜應用場景對導航計算機的性能要求(例如綜合管理、實時處理、信息存儲、小型化、低功耗、低成本等方面)。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明解決的技術問題為：如何提高導航計算機的性能。

為達到以上目的，本發明提供的基于ARM+DSP異構多核SoC的導航計算機，包括ARM綜合管理單元和DSP實時處理單元；

ARM綜合管理單元用于：向DSP實時處理單元發送的控制指令，接收DSP實時處理單元返回的閉環控制指令；將航天器上的設備信息進行轉發；

DSP實時處理單元用于：收到ARM綜合管理單元輸出的控制指令后；根據控制指令進行相應的計算、并根據計算結果進行在線飛行軌道規劃后，向ARM綜合管理單元輸出相應的閉環控制指令。

在上述技術方案的基礎上，所述ARM+DSP異構多核SoC控制模塊還包括信息存儲單元，其用于：存儲航天器應用程序；定時記錄航天器設備在工作過程中的總線數據、時序控制數據和電壓量數據。

在上述技術方案的基礎上，所述ARM+DSP異構多核SoC控制模塊還包括多總線通訊接口單元，其用于：通過不同的總線與其他設備進行通信；該計算機還包括通訊模塊，其用于：建立導航計算機與外界的通信。

在上述技術方案的基礎上，該計算機還包括對時模塊，其用于：向衛導接收機、慣性測量設備和伺服機構發送對時脈沖。

在上述技術方案的基礎上，該計算機還包括時序模塊，其用于：根據ARM綜合管理單元發送的時序控制命令進行對應的時序動作輸出后，將返回的采樣信號傳輸至ARM綜合管理單元；所述ARM綜合管理單元還用于：向時序模塊發送控制命令，接收時序模塊返回的采樣信號。

在上述技術方案的基礎上，該計算機還包括配電模塊，其用于：為衛導接收機、慣性測量設備、伺服機構和火工品母線進行供電；通過繼電器對大功率安全機構的轉換進行控制；通過繼電器實現轉電和緊急斷電；所述ARM綜合管理單元還用于：對配電模塊發送控制命令，接收配電模塊返回的電壓測量信號。

在上述技術方案的基礎上，該計算機還包括AD采集模塊，其用于：通過繼電器實現在多路模擬電壓信號中，選擇指定的幾路進行測量。

在上述技術方案的基礎上，該計算機還包括電源模塊，其用于：將外部電源的輸入電壓轉換為工作所需電壓。

在上述技術方案的基礎上，該計算機還包括互聯模塊，所述ARM+DSP異構多核SoC控制模塊、通訊模塊、對時模塊、時序模塊、配電模塊、AD采集模塊和電源模塊，均與互聯模塊通信。