[发明专利]用于低成本小卫星的分布式透明信息处理平台及处理方法

说明书

本发明提供的是一种用于低成本小卫星的分布式透明信息处理平台及处理方法。包括n个微型星载计算机、1个SpaceWire总线n+1，每个微型星载计算机包括1个FPGA i‑1、1个CPU处理器i‑2、2个PROM i‑3、i‑5、1个Flash i‑4、1个Link Port高速串口i‑6。本发明采用基于并行框架结构的分布式计算方式对任务进行数据处理，可以节省大量的计算时间，保证任务的时效性。本发明分为主控机微型计算机、任务型微型计算机、备用型微型计算机，每个微型星载计算机间彼此独立，当一个微型计算机发生故障，不影响其它微型计算机的使用，实现分布式计算的容错性和冗余性。

技术领域

发明涉及的是一种小卫星的分布式透明信息处理装置及处理方法，具体地说是一种低成本小卫星应用的、基于并行框架技术的具有容错性、冗余性、自组织性的小卫星分布式信息处理模块及处理方法，属于分布式卫星平台的一部分。

背景技术

随着微小卫星技术的发展，卫星任务的多元化，需要卫星星上自主处理的任务越来越多，这就需要卫星具有分布式并行计算的能力，并且具有满足实时性、容错性、冗余性要求的数据处理能力。传统的小卫星携带一个具有较强数据处理能力的星载计算机，采用集中式信息处理结构，当星载计算机的组成器件发生故障时，星载计算机能力失效不能完成后续的数据处理工作，其可靠性低，容错性差；当只有少数任务需要处理时，数据计算量小，星载计算机能力过剩，造成资源浪费；此外，当有多个任务需要处理时，数据计算量大，任务需要排队，数据处理时效性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可靠性高，容错性和时效性性好的用于低成本小卫星的分布式透明信息处理平台。本发明的目的还在于提供一种基于用于低成本小卫星的分布式透明信息处理平台的处理方法。

本发明的基于用于低成本小卫星的分布式透明信息处理平台包括n个微型星载计算机和1个SpaceWire总线n+1；

每个微型星载计算机i包括1个FPGA i-1、1个CPU处理器i-2、2个PROMi-3、i-5、1个Flashi-4、1个Link Port高速串口i-6；

在每个微型星载计算机的内部，FPGA i-1通过Link Ports i-6与CPU处理器i-2相连，FPGA i-1与PROM i-3和Flash i-4相连，FPGA i-1的数据输入输出端与SpaceWire总线n+1相连；

CPU处理器i-2通过Link Ports i-6与FPGA i-1相连，CPU处理器i-2与PROM i-5和Flash i-4相连；

Flash i-4分别与FPGA i-1和CPU处理器i-2相连；

PROM i-3、Flash i-4分别存储FPGA i-1和CPU处理器i-2的引导文件，并分别与FPGAi-1和CPU处理器i-2相连；

SpaceWire总线n+1分别与n个微型星载计算机的数据输入输出端相连，实现n个微型星载计算机数据间的交互；

i＝1、2、……、n。

本发明的基于用于低成本小卫星的分布式透明信息处理平台还包括备用型微型星载计算机k+1、……、n。

本发明的基于用于低成本小卫星的分布式透明信息处理平台中的每个微型星载计算机i体积为79*77*7mm，质量为86g；FPGA i-1为XC4V-LX160型、CPU处理器i-2为PC-8245型。

基于本发明的基于用于低成本小卫星的分布式透明信息处理平台的处理方法为：