[实用新型]一种加固的卫星数据抗辐射存储设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及空间电子系统抗辐射加固领域，具体的，一种加固的卫星数据抗辐射存储设备。

背景技术

空间环境中有大量的高能粒子，如高能质子、高能电子、银河宇宙射线等，这些粒子是造成辐射效应的主要因素。辐射效应的影响对象主要是运行在空间环境中的卫星或其他航天器，尤其是电路系统，这些电路系统负责星上的信号接收、采集、处理、发送，是卫星实现其功能的主要单元，其可靠性和稳定性决定卫星的工作性能和寿命。

数据存储和发送是卫星的一个重要功能，能够将采集的有效数据、或者需要广播发送的数据发送到地面或者其他载荷，这些数据的可靠性要求高，而数据存储在星载的大容量存储器上，存储器又容易受到空间辐射的影响而发生单粒子翻转，致使其中存储的数据出现错误，下发或转发到后的数据由于发生翻转而不是当时真实的数据，这给地面人员的决策和数据应用造成了困扰。本实用新型正是针对固存中所存数据的真实性、提升固存数据的可靠性而提出的。

实用新型内容

本实用新型提供一种卫星存储数据抗辐射加固设计方法，该方法对卫星存储数据进行加固设计，确保数据的可靠性。

具体而言，本实用新型提供一种加固的卫星数据抗辐射存储设备，所述加固的卫星数据抗辐射存储设备包括：大容量存储器和卫星数据抗辐射存取电路，所述卫星数据抗辐射存取电路包括：存储器读缓存模块、存储器写缓存模块、回读刷新模块、存储器读写控制状态机、Noop帧存储器、数据组帧模块和裁决模块。

在一种优选实现方式中，所述存储器读缓存模块，从星务计算机接收数据并缓存，并且，在所述存储器读写控制状态机的控制下将缓存数据写入所述大容量存储器；

在另一种优选实现方式中，存储器写缓存模块在所述存储器读写控制状态机的控制下从所述大容量存储器读取数据并缓存用于输出；

所述大容量存储器包括多个存储单元，同步保存加固的卫星数据抗辐射存储设备的关键参数以及卫星数据；

所述大容量存储器包括多个存储单元，以三模冗余的方式同步保存卫星数据；并且以三模冗余的方式保存卫星数据抗辐射加固电路关键参数；。

所述回读刷新模块，持续地或间隔地每隔固定时间对加固的卫星数据抗辐射存储设备的关键参数进行回读刷新，确保电路的关键参数不受到辐射效应的影响；

所述存储器读写控制状态机，分别与所述大容量存储器、存储器读缓存模块和存储器写缓存模块相连，用于控制存储器读缓存模块和存储器写缓存模块对外部大容量存储器数据的读写；

所述裁决模块用于对从存储器写缓存模块传入的数据进行冗余裁决后在传输至所述大容量存储器，并且对从所述存储器读缓存器读取的数据进行冗余裁决后输出至所述数据组帧进行输出。

在另一种优选实现方式中，所述大容量存储器、内部读缓存器和内部写缓存器均包括至少三个独立存储单元并具有各自独立读写接口，可以同时存储三份数据。

在另一种优选实现方式中，所述回读刷新模块以固定周期通过内部或外部接口对存储数据加固电路关键参数进行回读刷新。

在另一种优选实现方式中，所述卫星数据抗辐射存取电路还包括回读刷新控制模块，所述回读刷新模块的工作过程为：每隔固定时间，通过FPGA的接口(如SelectMap接口(SelectMap不是缩写，SelectMap端口是一个8位的双向数据端口)、ICAP接口(内部配置访问端口Internal Configuration Access Port)或JTAG(Joint Test Action Group；联合测试工作组，是一种国际标准测试协议(IEEE 1149.1兼容)，主要用于芯片内部测试))从大容量存储器中回读存储数据加固电路关键参数，将大容量存储器中存储的加固电路关键参数重新写入FPGA加固电路关键参数分布式存储器，实现FPGA所实现的加固电路关键参数刷新。

在另一种优选实现方式中，所述卫星数据抗辐射存取电路还包括回读刷新控制模块，所述回读刷新模块每隔固定时间，通过所述卫星数据抗辐射存取电路的ICAP、JTAG或SelectMap接口对存储数据加固电路关键参数进行回读刷新。

在另一种优选实现方式中，卫星数据抗辐射存取电路由FPGA实现。

在另一种优选实现方式中，所述回读刷新模块从大容量存储器中回读存储数据加固电路关键参数，将大容量存储器中存储的加固电路关键参数重新写入卫星数据抗辐射存取电路。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型的抗辐射存储设备具有以下优点：