[发明专利]一种星载综合电子计算机

说明书

技术领域

本发明涉及一种宇航用计算机，特别涉及一种星载综合电子计算机。

背景技术

卫星、飞船、运载器等宇航飞行器的平台电子设备通常包括计算机、遥测遥控设备、固态存储器、AOS处理机、执行下位机等。计算机通常分为星务及数据管理计算机、姿轨控计算机等。

星务及数据管理计算机主要功能包括：

1)数据管理，对宇航飞行器电子系统的遥测、遥控、程控数据进行管理；

2)热控管理，管控宇航飞行器的温度；

3)能源管理，监测和分配宇航飞行器的能源；

4)时间管理，产生时间基准，并进行校准与维护，经总线向各分系统发布。

姿轨控计算机主要功能包括：

1)姿轨控系统的测量信号采集与处理；

2)向姿轨控系统各执行单机发出控制信号；

3)为宇航飞行器轨道和姿态进行多模式控制计算提供硬件平台。

此外一个宇航飞行器的平台电子设备还包括处理遥控信息的遥控终端设备，存储飞行器载荷数据的固态存储器和向地面下传数据的AOS处理机等。星务及数据管理计算机、姿轨控计算机、遥测遥控终端、固态存储器、AOS处理机等五台宇航电子设备协同工作来完成宇航飞行器的飞行控制、载荷数据管理和数据下传地面等功能。

宇航飞行是一项高成本的任务，其中宇航飞行器的重量、体积和功耗是决定成本的关键因素。完成上述宇航飞行器平台功能的多台单机，每台均需要有结构件来支撑电子线路，各单机电子部件各自独立，无法实现软硬件资源的共享，而且电子设备多采用分立电子器件来实现逻辑功能，造成单机的重量、体积和功耗均较大，无疑需要花费很大成本。还有单机组件的模块化、组合化程度低，系统功能的可扩展性和柔性程度不高，当飞行器任务变动时，各设备的改动较大，甚至需要重新设计这些设备，提高了研制成本、延长了研制周期。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是宇航飞行器平台电子设备由多台单机完成飞行器的飞行控制、载荷数据管理和数据下传地面等功能而造成的重量、体积和功耗较大，软硬件资源的共享程度低，单机组件的模块化、组合化程度低，功能的可扩展性和柔性程度不高等，进而提出了一种星载综合电子计算机。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种星载综合电子计算机,包括供电模块、处理器模块和多个功能模块,多个所述功能模块包括指令模块、串行通信模块、遥测模块、遥控模块、固存AOS模块和模拟量采集模块，所述供电模块、处理器模块、指令模块、串行通信模块、遥测模块、遥控模块、固存AOS模块和模拟量采集模块均采用CPCI内总线接口，通过CPCI底板总线进行互联。

优选的，所述处理器模块、指令模块、串行通信模块、遥测模块、遥控模块、固存AOS模块和模拟量采集模块均采用一主一备的冗余备份形式。

进一步的，所述指令模块、串行通信模块、遥测模块、遥控模块、固存AOS模块和模拟量采集模块均采用接口电路与FPGA电路互联，其中：

所述接口电路包括OC门接口电路、RS422发送和接收电路、TTL电平电路、LVDS发送和接收电路、AD电路和DA电路；

所述指令模块、串行通信模块、遥测模块、遥控模块、固存AOS模块和模拟量采集模块均采用所述OC门接口电路、RS422发送和接收电路、TTL电平电路、LVDS发送和接收电路、AD电路和DA电路中的至少之一与所述FPGA电路互联，所述FPGA电路再通过CPCI内总线接插件插到CPCI底板上。

进一步的，所述供电模块通过CPCI内总线接插件插到CPCI底板上，用于电源转换和开关机指令执行。

进一步的，所述处理器模块包括主处理器模块和备处理器模块，所述主处理器模块和备处理器模块分别通过第一1553B总线和第二1553B总线对外连接，并通过CPCI内总线接插件插到CPCI底板上，所述主处理器模块和备处理器模块中任意一个作为总线控制器BC，另外一个作为远置终端RT,或者所述主处理器模块和备处理器模块均作为远置终端RT，接入卫星的1553B中低速数据传输网络。

进一步的，所述指令模块采用OC门接口电路与FPGA电路互联，所述FPGA电路再通过CPCI内总线接插件插到CPCI底板上，用于发送程控指令。

进一步的，所述串行通信模块采用RS422发送和接收电路与FPGA电路互联，所述FPGA电路再通过CPCI内总线接插件插到CPCI底板上，用于实现RS422异步串行通信。