[发明专利]一种微纳卫星通用化星上电子系统

说明书

本发明公开了一种微纳卫星通用化星上电子系统，能够实现集成度高、灵活支持卫星平台和载荷数据的交换与配置需求，灵活支持多种接口载荷快速接入系统功能。该系统安装于微纳卫星上，包括星载计算机、n个星上电子功能模块、接入与交换模块以及数据处理与存储模块；n大于或者等于1。星载计算机通过总线连接各模块，星载计算机作为总线的主机。接入与交换模块，配置用于通过星上载荷数据接口接收微纳卫星上载荷数据；通过高速输入输出SRIO接口连接数据处理与存储模块，通过数据处理与存储模块实现对载荷数据的在轨的配置重构，并将配置重构后的载荷数据通过星上载荷数据接口发送至微纳卫星上的数传设备进行下传。

技术领域

本发明涉及电子系统技术领域，具体涉及一种微纳卫星通用化星上电子系统。

背景技术

当前较多使用的微纳卫星具有成本低、研制周期段、多任务灵活适应、自主管理程度高等优点，是航天装备中的重要组成。

微纳卫星对于其星上电子系统的要求较高，要能够实现如下集成度高、系统快速集成、功耗低、灵活支持卫星平台和载荷数据的交互、存储、处理和信息的共享等需求，灵活支持多种接口载荷快速接入系统等。

但目前尚未有专门针对微纳卫星设计的星上电子系统，目前已有的星载电子系统多采用基于总线的多级分布式系统架构和基于星型的集中式系统架构。

基于总线的多级分布式系统架构多用于大型航天器，可扩展性好，设备间通过系统控制总线进行组网，在实际应用中，星载计算机或控制计算机一般作为星载总线的管理者，系统采用主从式的运行控制方式，总线上的节点设备各自考虑自身冗余备份设计，在一定程度上造成了资源的重复和浪费。

基于星型的集中式系统架构多用于微小型航天器，多以星载计算机为核心，扩展各类接口以连接各类传感器和执行机构，使得星载计算机作为系统的管理和控制核心，一旦故障将造成系统瘫痪。

以上两种形式的系统架构，均采用星载计算机组我诶管理和控制的核心，测控数据与载荷数据均在星载计算机上进行管理控制。测控数据的数据量小，但是对实时性和可靠性要求较高，但是载荷数据相比于测控数据，其数据量大、数据形式多样且对带宽要求较高，星载计算机需要通过设置不同的载荷接口来实现对不同数据形式的载荷数据的接收，无法实现接口的集成化，并且不同数据形式的载荷数据其数据速率不同，在现有的两种形式的系统架构下，无法实现对载荷数据的高速数据交换与配置。

因此亟需一种专门针对微纳卫星的星上电子系统，以满足目前微纳卫星对于星上电子系统的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种微纳卫星通用化星上电子系统，能够实现集成度高、灵活支持卫星平台和载荷数据的交换与配置需求，灵活支持多种接口载荷快速接入系统功能。

本发明的技术方案为：一种微纳卫星通用化星上电子系统，该系统安装于微纳卫星上，该系统包括星载计算机、n个星上电子功能模块、接入与交换模块以及数据处理与存储模块；n大于或者等于1。

星载计算机通过总线连接各模块，星载计算机作为总线的主机，星载计算机与n个星上电子功能模块通过总线实现测控信息的传输。

接入与交换模块，配置用于通过星上载荷数据接口接收微纳卫星上载荷数据；通过高速输入输出SRIO接口连接数据处理与存储模块，通过数据处理与存储模块实现对载荷数据的在轨的配置重构，并将配置重构后的载荷数据通过星上载荷数据接口发送至微纳卫星上的数传设备进行下传。

进一步地，接入与交换模块，包括：

m个星上载荷数据接口、m个缓存及解组帧模块、数据交换芯片以及配置处理器；m大于或者等于1。

m个星上载荷数据接口一一对应连接至m个缓存及解组帧模块。