立方體衛(wèi)星星上軟件在線重構(gòu)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-25 22:55
隨著空間探索的不斷深入,空間任務(wù)日趨多樣化,具有成本低、功能密度高、研制周期短、發(fā)射方式靈活等特點(diǎn)的立方體衛(wèi)星已成為當(dāng)前航天領(lǐng)域的熱點(diǎn)。立方體衛(wèi)星低功耗、高密度集成、任務(wù)多樣等特點(diǎn),對作為立方體衛(wèi)星綜合電子系統(tǒng)核心的星務(wù)計(jì)算機(jī)提出了更高的要求。星務(wù)計(jì)算機(jī)保證可靠性的同時(shí)需要簡化硬件設(shè)計(jì),增強(qiáng)星上軟件的功能和適應(yīng)性,滿足立方體衛(wèi)星空間任務(wù)多樣性需求。本文提出的星上軟件在線重構(gòu)系統(tǒng)通過星務(wù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在線重新配置來滿足衛(wèi)星多樣化的任務(wù)需求和空間組網(wǎng)的需求,不僅能提高立方體衛(wèi)星的可靠性,而且能實(shí)現(xiàn)功能升級。論文在調(diào)研和深入分析國內(nèi)外星上軟件在線重構(gòu)技術(shù)的基礎(chǔ)上,綜合考慮星上軟件加載方式、啟動(dòng)方式和處理器工作特性,設(shè)計(jì)了基于ARM的單處理器星上軟件在線重構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu),完成了嵌入式操作系統(tǒng)和啟動(dòng)程序BootLoader的方案設(shè)計(jì)。在星上軟件在線重構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,針對系統(tǒng)重構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究。主要包括:(1)研究并設(shè)計(jì)了基于ARM的星務(wù)計(jì)算機(jī)硬件架構(gòu)、總線接口及存儲架構(gòu);(2)完成了適應(yīng)在線重構(gòu)的星務(wù)計(jì)算機(jī)存儲空間分配技術(shù),在具備系統(tǒng)軟件冗余備份的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了多版本星上軟件的切換;(3)...
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
紫丁香二號立方體衛(wèi)星清華大學(xué)于2004年4月18在中國的西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征二號丙火箭搭載發(fā)射
碩士學(xué)位論文立方體衛(wèi)星星上軟件在線重構(gòu)技術(shù)研究55圖5.2NORFLASH硬件電路圖圖5.3SRAM硬件電路圖對于星務(wù)計(jì)算機(jī)其余功能和基本電路如,復(fù)位電路、看門口電路、供電電路、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路等,在此不再贅述。最終設(shè)計(jì)的PCB如圖5.4所示。圖5.4星務(wù)計(jì)算機(jī)PCB圖設(shè)計(jì)的星務(wù)計(jì)算機(jī)原理樣機(jī)實(shí)物如圖5.5所示,各模塊如表5.1所示。
星務(wù)計(jì)表5.1星務(wù)計(jì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]小衛(wèi)星和微納衛(wèi)星應(yīng)用現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J]. 陸震. 兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]基于MCU的嵌入式系統(tǒng)的Bootloader設(shè)計(jì)[J]. 溫暖,楊維明,彭菊紅,王旭光. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2018(03)
[3]小衛(wèi)星技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J]. 何異舟. 電信網(wǎng)技術(shù). 2017(10)
[4]基于STM32處理器的存儲器IAP編程技術(shù)[J]. 陳亮. 電子測試. 2017(10)
[5]紫丁香二號納衛(wèi)星在軌平穩(wěn)運(yùn)行一周年[J]. 韋明川/BG2BHC. 現(xiàn)代通信. 2016 (05)
[6]基于STM32系列處理器IAP技術(shù)研究[J]. 唐玉兵,龍艦涵. 科技展望. 2015(21)
[7]立方星空間協(xié)議[J]. 胡行毅. 衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò). 2015(10)
[8]基于嵌入式的socket編程及其應(yīng)用[J]. 任安虎,李鵬飛. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2015(10)
[9]長征六號成功首飛 實(shí)現(xiàn)一箭20星[J]. 陳龍. 中國航天. 2015(10)
[10]微納衛(wèi)星在衛(wèi)星導(dǎo)航中的應(yīng)用探討[J]. 李獻(xiàn)球,李春霞,蔣東方. 現(xiàn)代導(dǎo)航. 2015(05)
博士論文
[1]微小衛(wèi)星及其編隊(duì)軌道與姿態(tài)一體化確定方法研究[D]. 邢艷軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]微納衛(wèi)星高可靠星務(wù)計(jì)算機(jī)容錯(cuò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 李日和.南京理工大學(xué) 2017
[2]嵌入式軟件在線升級的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D]. 詹圣益.上海交通大學(xué) 2014
[3]基于動(dòng)態(tài)加載機(jī)制的星載計(jì)算機(jī)可靠性增強(qiáng)技術(shù)研究[D]. 于康.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[4]可重構(gòu)系統(tǒng)資源管理算法的研究[D]. 肖艷.西安電子科技大學(xué) 2008
[5]PC引導(dǎo)機(jī)制分析及安全引導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 楊偉.中國人民解放軍信息工程大學(xué) 2005
[6]交叉編譯系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 蘇斐琦.浙江大學(xué) 2003
本文編號:3100465
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
紫丁香二號立方體衛(wèi)星清華大學(xué)于2004年4月18在中國的西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征二號丙火箭搭載發(fā)射
碩士學(xué)位論文立方體衛(wèi)星星上軟件在線重構(gòu)技術(shù)研究55圖5.2NORFLASH硬件電路圖圖5.3SRAM硬件電路圖對于星務(wù)計(jì)算機(jī)其余功能和基本電路如,復(fù)位電路、看門口電路、供電電路、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路等,在此不再贅述。最終設(shè)計(jì)的PCB如圖5.4所示。圖5.4星務(wù)計(jì)算機(jī)PCB圖設(shè)計(jì)的星務(wù)計(jì)算機(jī)原理樣機(jī)實(shí)物如圖5.5所示,各模塊如表5.1所示。
星務(wù)計(jì)表5.1星務(wù)計(jì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]小衛(wèi)星和微納衛(wèi)星應(yīng)用現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J]. 陸震. 兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2018(06)
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[3]小衛(wèi)星技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J]. 何異舟. 電信網(wǎng)技術(shù). 2017(10)
[4]基于STM32處理器的存儲器IAP編程技術(shù)[J]. 陳亮. 電子測試. 2017(10)
[5]紫丁香二號納衛(wèi)星在軌平穩(wěn)運(yùn)行一周年[J]. 韋明川/BG2BHC. 現(xiàn)代通信. 2016 (05)
[6]基于STM32系列處理器IAP技術(shù)研究[J]. 唐玉兵,龍艦涵. 科技展望. 2015(21)
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[8]基于嵌入式的socket編程及其應(yīng)用[J]. 任安虎,李鵬飛. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2015(10)
[9]長征六號成功首飛 實(shí)現(xiàn)一箭20星[J]. 陳龍. 中國航天. 2015(10)
[10]微納衛(wèi)星在衛(wèi)星導(dǎo)航中的應(yīng)用探討[J]. 李獻(xiàn)球,李春霞,蔣東方. 現(xiàn)代導(dǎo)航. 2015(05)
博士論文
[1]微小衛(wèi)星及其編隊(duì)軌道與姿態(tài)一體化確定方法研究[D]. 邢艷軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]微納衛(wèi)星高可靠星務(wù)計(jì)算機(jī)容錯(cuò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 李日和.南京理工大學(xué) 2017
[2]嵌入式軟件在線升級的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D]. 詹圣益.上海交通大學(xué) 2014
[3]基于動(dòng)態(tài)加載機(jī)制的星載計(jì)算機(jī)可靠性增強(qiáng)技術(shù)研究[D]. 于康.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[4]可重構(gòu)系統(tǒng)資源管理算法的研究[D]. 肖艷.西安電子科技大學(xué) 2008
[5]PC引導(dǎo)機(jī)制分析及安全引導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 楊偉.中國人民解放軍信息工程大學(xué) 2005
[6]交叉編譯系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 蘇斐琦.浙江大學(xué) 2003
本文編號:3100465
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