[发明专利]一种基于总线路由的遥感卫星综合电子系统

说明书

一种基于总线路由的遥感卫星综合电子系统，包括：控制模块、路由模块、计算模块、存储模块、调制适配模块。路由总线作为高速数据通道实现计算、存储、调制适配等模块间的相互连通，系统内部数据流向灵活可控。计算、存储等模块采用环备份设计，无固定对应使用关系，模块间单板可任意组合通讯。计算模块采用高性能计算平台，与存储模块配合完成高速载荷数据的在轨智能处理，支持软件在轨上注、任务更换及扩展。上述综合电子解决了遥感卫星数据处理与传输系统综合电子数据流向固定、功能简单且不可更改的问题。

技术领域

本发明提出了一种基于总线路由的遥感卫星综合电子系统，涉及遥感卫星数据处理与传输领域。

背景技术

随着遥感卫星分辨率的不断提高，导致遥感图像数据量急剧增大，导致载荷数据接口变多，后端数据处理设备硬件资源需求扩张。然而这与当今航天系统集成化，小型化的发展趋势相矛盾。综合电子设备是包含多种功能模块的集成设备，作为具有一定功能的数据处理系统，完美的解决了这一矛盾。

现有综合电子设计主要简单的将数据处理与传输设备集成在一台单机内，包括数据压缩模块、数据存储模块、编码模块、控制模块、供电模块，其内部关键设备采用主份冷备份设计，主备份间硬件连接关系固定，不可交叉，板间数据流向单一，主份或备份有一个模块出现问题便使整条数据处理链路不能使用，使系统可靠性大大降低。因而需要研制一种内部模块间不受硬件连接关系束缚、数据流向灵活可控、数据处理速率高的综合电子系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于路由总线的遥感卫星综合电子系统，该系统内部功能模块采用环形备份模块间通过路由总线互联，可以实现高可靠性的数据流向灵活配置、处理。

本发明的技术方案是：一种基于总线路由的遥感卫星综合电子系统，包括控制模块、存储模块、计算模块、调制适配模块、路由模块，其中：

控制模块：控制模块包括CAN总线、时间基准接口、下位机；所述下位机作为综合电子系统内部控制总线RS485总线主节点，包括A、B两条总线，用于与路由模块、调制适配模块、计算模块、存储模块完成相关通信；

下位机接收星务CAN总线数据，完成协议格式转换，通过下位机的RS485总线完成整机的遥控遥测功能；所述RS485总线采用一机对多机的通迅方式，其中下位机为主机，路由、调制适配、计算、存储为从机，采用主从应答方式；

存储模块：存储模块以非易失性芯片作为存储介质，选用FPGA作为核心控制器，通过高速GTX接口实现与外部高速数据的交互，实现数据存储；

计算模块：计算模块接收路由模块送来的载荷图像数据；针对载荷图像进行压缩比可配置的JPEG-LS压缩，并完成压缩码流与图像辅助数据的拼接；同时进行预处理、地理位置提取、目标检测；

所述预处理包括图像的云判、辐射校正、几何校正，所述地理位置提取根据地面上注经纬度信息截取图像切片；

所述目标检测包括检测飞机、舰船、车辆目标，并计算目标经纬度；

调制适配模块：调制适配模块根据RS485总线完成向路由模块的数据回放请求，接收来自路由的回放数据，对数据流进行统一的格式编排、加密、加扰处理；

路由模块：路由模块中包括1片Xilinx FPGA1和1片Actel FPGA2，作为实现综合电子系统内部所有模块间数据交互的高速通道，使内部数据交互不受硬件对应关系限制；路由模块接收控制模块送来的RS485总线控制信号，Actel FPGA2对接收信号进行解析，识别当前工作任务，Xilinx FPGA1根据工作任务对载荷数据进行路由管理，载荷数据压缩任务时，路由模块控制载荷数据流依次通过计算模块、存储模块、调制适配模块，在轨智能处理任务时，路由模块控制载荷数据流在存储模块与计算模块间双向交互。