基于SPARC与RTEMS的飞行控制软件开发技术

实时多任务操作系统的引入改变了传统飞行控制软件开发模式.本文结合RTEMS实时多任务系统部分源代码,深入剖析了该系统的任务管理、任务调度机制、SPARC寄存器窗口管理、中断管理、RTEMS系统初始化及系统配置等关键技术.并结合某型号开发经验,给出飞行控制软件的系统建模、任务划分、任务调度等开发过程.该过程为提高飞行控制软件的实时性、安全性和可靠性提供了很好的保障.     

一种实用的简易实时多任务操作系统(ROS)的设计

本文提出了一种办公自动化用的IBM-PC及国产0520系列16位微机强化为工业过程控制主机的设计途径。着重叙述了这个设计过程的核心问题“简易实时多任务操作系统(ROS)的设计。”其中在容错能力、系统进程监视、联网信道接口等方面都有一些创新,具有较高的实用价值。     

S698PM宇航芯片的软件支持及信息处理性能测试

综述了面向宇航应用的S698PM宇航处理器芯片的软件支持,设计了嵌入式操作系统VxWorks的板级支持包BSP软件,分析了BSP包中多核的任务调度机制和中断管理。本文还给出了S698PM的性能测试数据,测试结果表明S698PM性能优越。最后通过一个FFT算法的应用实例展现了S698PM的并行计算处理能力。     

多星多任务数传数据实时处理系统设计

针对卫星地面应用系统支持多星多任务的运行控制需求,设计了数传数据实时处理系统。采用调度中心与处理程序集协同工作的方式,在不借助消息传递接口(MPI)和第三方调度软件的前提下,实现了数传处理作业的集中式调度、分布式并行处理;设计处理作业调度策略,实现了实时任务优先、事后任务排队以及处理资源负载均衡;设计模块化拆分的处理程序集,实现了处理系统的高性能、可复用。工程实践结果表明:文章所介绍的处理系统能够同时支持4颗卫星、3个地面站、实时及事后2种模式数传处理任务,处理的实时数据率优于150 Mbit/s。     

GEO编队空间机器人系统交会方法

针对地球静止轨道（GEO）上被服务航天器的远距离和非合作特点,提出一种高自主、高协同、多任务的编队空间机器人在轨服务系统方案,实现对非合作目标的自主交会接近。首先,分析GEO卫星轨道约束力小的轨道特征和非合作的信息交互特征,给出由操作空间机器人和监视空间机器人组成的编队在轨服务系统,设计交会接近相对测量分系统以及在轨服务飞行任务;接着,给出典型远距离交会接近的多视线相对导航方法与多冲量相对制导律;最后,进行远距离交会任务仿真校验,结果表明编队空间机器人交会接近方法是有效的。     

空间站电源系统信息管理软件重构方案

针对空间站电源系统内部多个单机与其他系统进行多总线通信,实现系统内外之间数据交换的复杂信息管理需求,同时考虑到软件的可靠性和继承性,设计采用架构重构和代码重构的空间站电源系统信息管理软件,具有多任务处理实时性高的特征,能实现传统电源下位机软件代码复用,提高代码复用率。另外,通过设计基于多级静态优先级的任务调度模块,实现多总线数据流的合理通信和多任务的有效处理。文章提出的软件重构方案在空间站电源系统信息管理软件中进行应用,实现了38.47%的软件代码复用率,实时性任务的响应率提高了44.48%,可有效满足空间站电源系统的信息管理任务需求。     

一种基于MiniGUI的多任务嵌入式软件设计

分析图形界面支持系统MiniGUI的消息循环机制、介绍了MiniGUI分层设计的体系结构,设计了一种基于MiniGUI的多任务多窗口嵌入式软件。该软件采用消息队列和信号量处理机制以及多窗口共用一个消息循环的设计思想,加强了基于MiniGUI的嵌入式软件的应用性,对于嵌入式软件图形开发有很强的借鉴意义。     

GOLD KEY机器人的计算机控制系统

本文介绍 GOLD KEY 机器人所采用的两级计算机控制系统及其软、硬件设计。结合示教再现操作方式,为满足操作的精确性,实时性和可靠性等方面的要求,讨论了在机器人控制系统设计中所考虑的机器人运动的重复精度、响应速度、控制方式、故障诊断及自保护措施等问题。     

一种很有特色的遥测预处理系统——ADS—100

本文先对美国的 ADS—100系统作一般性介绍,然后对其设计思想作出分析和评述。该遥测处理系统采用三组总线、分布式处理,既可和主计算机相连以加强功能,又可独立工作构成一个小型监测系统。设计上一方面尽量保留微处理机的人/机对话和控制功能,减少软件工作量;另一方面又开发了高速数据总线,在该总线上完成数据预处理并使系统便于扩充。文中指出本系统有4方面的特点。     

用于OBDH中的实时多任务操作系统设计

参照欧空局的软件工程规范,研制了为星上数据管理任务服务的实时多任务操作系统RT86,它的硬件环境是两个互为冷备份的主控单元(MCU),通过1553B串行数据总线与多个远置单元(RTU)联接,完成星上遥测、遥控及星上多项数据库管理任务。本文介绍了其设计要点,做到了系统设计思路简单清晰,程序易于修改维护,可靠性高,它为星上应用软件开发提供了通用设计平台。     

基于国产操作系统的软件测试方法研究

国内软件研发平台的国产化趋势,使提高国产操作系统平台下软件的质量已经成为软件测试领域所面临问题的重中之重。通过对中标麒麟操作系统(Kylin)和锐华嵌入式实时操作系统(ReWorks)的发展现状与使用特点的介绍,结合雷达实际人机软件及数据处理软件的开发环境,对基于国产操作系统的软件测试方法进行研究,分析测试结果,总结软件测试方法设计、应用及实践的过程。     

软件复用技术及其应用的研究

对软件复用技术在军队指挥自动化系统的设计开发中的应用作了探讨 ,并给出了一个基于软件复用技术升级系统的例子。     

ETS-Ⅶ卫星的空间远程机器人实验系统

日本宇宙开发事业团（ＮＡＳＤＡ）为了获得空间机器人技术和交会对接技术，开发了工程试验卫星－Ⅶ（ＥＳＴ－Ⅶ）。在１９９７年，用Ｈ－Ⅱ火箭将ＥＴＳ－Ⅶ发射到５５０公里的地球轨道，ＥＴＳ－Ⅶ有一个长约２米的６自由度手臂，用来进行空间远程机器人实验。设计远程机器人实验系统的目的是用来减轻航天员的工作负担，并使那些非机器人专业的用户使用起来更加容易，这套实验系统由星上机器人系统和地面控制系统组成。这篇文章具     

一种基于VxWorks的星载计算机软件故障注入方法研究

给出了一种基于VxWorks的模拟单粒子效应的软件故障注入方法.该方法基于航天领域常用的多任务实时操作系统VxWorks,通过软件注入故障来模拟空间辐射环境引发的星载计算机硬件的单粒子事件.对软件故障注入的流程进行了详细说明,并在硬件开发平台上进行了验证.实验测试结果表明,该方法能够有效地对星载系统可靠性进行评测,并且具有操作简便、对目标系统影响小,不会对目标系统造成损伤等优点.     

用于OBDH中的实时多任务操作系统设计

参照欧空局的软件工程规范，研制了为星上数据管理任务服务的实时多任务操作系统ＲＴ８６，它的硬件环境是两个互为冷备份的主控单元（ＭＣＵ），通过１５５３Ｂ串行数据总线与多个远置单元（ＲＴＵ）联接，完成 遥测、遥控及星上多项数据库管理任务。本文介绍了其设计要点，完成星上遥测、遥控及星上多项数据库管理任务。本文介绍了其设计要点，做到了系统设计思路简单清晰，程序于修改维护，可靠性高，它为星上应用软件开发提供了     

“国际空间站”系统特点分析

介绍了＂国际空间站＂的总体设计;分析了＂国际空间站＂系统设计的特点和不足,其中包括重视成熟技术和冗余设计,众多系统故障暴露出技术薄弱性,机器人系统自动化水平有待提高,以及许多先进技术规划未能实施;提出了发展中国空间站的启示与建议,如借鉴国外协力合作系统先进设计经验和科学评估安全性方法,权衡技术继承性与先进性,注重空间站系统设备的设计、维修、机器人开发和延寿问题。     

嵌入式实时多任务遥测解调系统软件

本文介绍我所基本型系列遥测系统中的关键设备——遥测解调终端中的系统管理软件，该软件是采用嵌入式程序设计方法，使用pSOS 实时多任务操作系统内核，结合用户程序设计完成了高可靠性、高实时性、代码简单精练、满足遥测处理要求的解调系统。     

一种卫星数管中心计算机软件的工程实现

文章主要针对一种卫星数管中心计算机的软件需求,进行了操作系统和应用软件的设计和实现,并在数管分系统内部联试及与其它分系统接口匹配试验中对设计进行了验证。在软件的设计中,借鉴了空间数据系统咨询委员会的航天器星载接口业务(SOIS)和欧洲航天局的包应用标准(PUS),有助于软件的构件化和产品化。     

基于DSP的中断冲突避免机制的研究与实现*

针对基于DSP芯片TMS320C6701的嵌入式软件系统设计过程中常见的中断冲突问题,提出相应的解决方法和简单有效的避免机制。通过将周期性中断改为主循环查询模式、将DSP系统计时由定时器中断改为FPGA同步计时等方式,使系统中多个中断设计简化为一个中断,避免中断间的冲突。针对中断和主程序间的访问冲突,通过在主程序中关中断等方式,避免共享资源访问冲突。针对DSP系统和外部总线的访问冲突,通过约定接口的通信协议,避免时序冲突。通过静态分析和动态长周期测试验证,方法有效避免了中断冲突,实现简单;针对不同冲突机制,措施灵活。设计已应用于星载相关设备,也可推广至其他嵌入式软件系统使用。     

空间机器人一体化仿真系统的研究与实现

为对空间机器人关键算法进行验证和评估,开发了一套一体化仿真系统。该系统基于模块化设计思想,由遥测遥控接口、轨迹规划与控制、系统动力学模型、系统3D几何模型、相机成像模型、图像处理与位姿测量、碰撞检测与安全预警等模块组成。其中,3D实体模型及仿真场景由OSG(Open Scene Graph)建立,各关键模块的算法采用C语言编程实现,可对空间机器人执行在轨任务的关键算法进行闭环验证。最后对两种典型工况进行了仿真实验,结果表明了该系统的有效性。