高速、大容量遥感遥测数据记录与分析系统

介绍一种基于 SCSI磁盘的高速、大容量卫星数据实时记录与分析系统 ,详细分析系统的设计思想、工作原理、系统性能指标测试和应用情况。该系统可将转输速率最高可达 4 0 0 Mbps的遥感遥测数据直接记录到磁盘中 ,不经过计算机的操作系统及数据总线 ,有效地解决了高速持续数据流磁盘记录的瓶颈问题。系统最大存储量可达 1TB以上 ,事后能对记录在磁盘上的数据进行分析和处理     

探索新的磁记录方式——谈谈垂直记录

前言随着计算机、通信和空间技术的发展,记录设备的数据率愈来愈高,总容量愈来愈大。据估计,在卫星图象通信、遥测以及模拟信号的数字处理等方面,对于数据率的要求将达200～750Mb/s,计划增加到1000Mb/s。     

2000年的数据存储器——数据存储技术发展趋势

据预测,2000年个人计算机处理速度将达100MIPS,半导体RAM容量将达1Gbyte,系统对于数据存储装置容量的要求将超过10Gbyte,数据率为100Mbyte/s,本文研究了为满足上述要求,磁盘及磁光盘需取得的进展,提出了两种假想系统配置。一种可能配置是使用每轴8片3.5英寸盘的磁盘驱动器。另一途径是使用磁光盘驱动器,由于其面密度更高,仅需1片3.5英寸盘即可满足容量要求。但要达到数据率要求和可同磁盘系统相比拟的存取时间,尚需有某些技术突破。如果没有这些突破,并假定磁盘能取得预期的进展,则磁光盘估计会提供今天的软盘所具有的某些功能——在系统之间传送程序和数据库,以及经济的脱机存储。     

PCM-FM脉码调制-调频遥测系统中的数据存贮问题

近年来战术武器的发展越来越快,武器研制阶段要求测量的参数越来越多,要求记录的时间越来越长.这样数据流就出现了两个明显的特点:1.数据流的速率从原来仅有几十kb/S,提高到400b/s～1Mb/s以上.2.原来记录时间仅有几十秒,目前要求增加到几百秒.这两个特点使能否用磁盘代替数写磁带的争论,延续了相当长的时间.     

用于数字磁记录器的差错控制技术

为满足我国未来大容量对地观测卫星数据记录的需求。要求磁记录器具有大容量、高码速率、高可靠性的特点。文中介绍了一种应用于磁记录器的差错控制方法 ,在系统传输率达到2 6 0 Mb/s的码率下加入差错控制电路后 ,可以大大提高系统的纠错能力。提供了原理、实现方法以及相关数据     

脉冲数字系统的设计

本文概要地论述了数字计算机用于运载火箭姿态控制系统设计的实践,从方案论证、方案模拟试验到用数字计算机实现控制的运载火箭姿态控制系统的设计.阐明了脉冲数字系统要求数字计算机所具有的主要功能.根据功能要求,又提出数字计算机速度要求、精度要求、存贮器容量要求和关键外部设备A/D转换装置的要求.数字计算机用双倍字长和串行规划法进行计算来满足精度要求.用中断处理和多寄存器、预取的办法解决计算速度问题.根据任务要求确定存贮器容量和A/D装置形式.最后介绍了数字计算机实现运载火箭姿态控制任务的概况. 用数字计算机实现姿态控制有很多优点.它具有极大的灵活性.用数字计算机实现的网络精度高、误差小,校正特性精度不受环境条件的影响.在连续系统中,多级运载火箭要用多套带不同校正网络的放大器,现在只需要一个数字计算机,在完成制导计算任务的同时完成各级姿态控制任务.原来要采用专门的调零装置来调去一级发动机零位,用了数控后,计算机不增加设备,就把这个任务完成了.随着开关电路集成度的提高,计算机可以做到体积小、重量轻、可靠性高.随着控制任务难度加大,用数字计算机可以实现用线性电路难以实现的控制方案,例如自适应控制方案. 数控系统的分析综合方法是成熟的,箭上计算机发展的现状已具备了实现数控方案的条件.我们在箭上计算机实现了姿控系统的要求,并测试其特性,测试结果见附录一.当特性符合要求后,再用该计算机做姿态控制系统的半实物模拟试验,试验结果见附录二.     

高速大容量数据记录系统设计与实现

设计一种基于SATA2.0硬盘控制器的高速大容量记录系统,实现12Gb/s以上高速数据记录和存储。系统具有集成度高、安全性好、可扩展性强的优点,可以应用于航天测控高带宽大容量数据存储以及大数据等新兴领域。     

垂直磁记录技术的最新进展

索尼中央研究所为了把垂直磁记录技术推向实用化,研制成灵敏度高、分辨率优良的新型单极滋头(WXP磁头),并且试制了最适用于该磁头的双层记录磁介质。与此同时,利用这种新技术,试制了垂直磁记录用的3.5英寸软磁盘。结果,线记录密度达到65.5千位/英寸、传输速率达到5兆位/秒(与5.25英寸硬磁盘的相同)、存贮容量达到4兆字节/单面。在软磁盘领域中,上述指标已达到世界最高水平。和大容量信息记录磁介质——计算机用5.25英寸硬磁盘相比,它的存贮容量增加了好几倍,而传输速率相同,可以说已具有画时代的高性能。由于这一成果,垂直磁记录对     

多路高速数据采集系统

本文通过对数据采集系统原理分析,根据遥测系统要求对多路变化规律不同的信号进行采样和在计算机遥测系统中要求便于和计算机接口的特点,介绍了实现数字遥测系统高速和灵活分路数据采集的可行方案。给出了不需要采—保电路的条件;着重分析了满足对多路不同变化规律信号分路对策,提供了硬件实现和固体-微程序实现两种方案,并比较了二者的优缺点。由此可实现全总线结构,采样率超过6Mbit/s的高速、多路数据采集。     

用软件实现遥测数据事后帧同步和定时处理

在多目标遥测系统中 ,实时对每个目标的视频遥测数据进行帧同步、定时处理 ,其硬件成本高 ,且定时延迟不确定。随着计算机处理速度的提高 ,可以将经过码同步处理的数据和遥测定时信息实时记录 ,事后用软件对实时记录的遥测数据、定时信息进行处理。提出一种多目标遥测系统实时记录数据帧同步处理、B0 0 0码解码、插入遥测定时的软件实现方法 ,该方法降低了遥测系统的硬件成本 ,提高了遥测定时精度     

基于dSPACE的挠性卫星姿轨控实时仿真系统

以某在研挠性卫星星载计算机在回路中的仿真试验为背景 ,利用dSPACE多处理器系统构建了卫星姿轨控实时仿真系统。介绍了实现该系统的软、硬件构成。重点介绍了实现该实时系统的关键———如何用dSPACEDS4 2 0 1s板上的RS2 32 / 42 2串口模拟星载计算机与各路姿态敏感器、反作用飞轮串口之间的复杂通信及串口通信Simulink仿真模型的设计。本文用Simulink ,Stateflow和S函数混合建模方法 ,设计了该实时系统的串口通信接口模型。并以星上自主模式为例进行了实时仿真。仿真结果证明了本文设计的卫星姿轨控实时仿真系统的可行性和串口通信接口模型设计的有效性。     

基于SOPC技术的高速盘阵记录器设计

硬盘冗余阵列RAID盘阵通常是由商用RAID卡或操作系统管理的软RAID实现的,这种模式的RAID存储带宽受系统共享总线和操作系统的非实时性限制,且依赖于商用主板,整机的性能和可靠性都有一定的缺陷。介绍基于可编程片上系统SOPC技术实现硬盘控制器、RAID 5管理、嵌入式文件系统和通用串行总线USB接口等技术的高速记录器方案。记录器脱离了通用总线架构,最大限度地提升了硬盘阵列的整体性能和可靠性。整个数据流的传输和处理都不需要主机CPU参与,因此对操作系统的实时性没有任何要求。研制完成的样机可以实现高达400MB/s数据率的持续记录或重放,能够满足各种应用中高带宽实时数据录放的要求。     

基于FPGA的半硬回收数据采集存储系统设计

文章介绍了基于FPGA的半硬回收数据采集存储系统的多片A/D数据编码技术、有限硬件资源下的大容量Flash读写技术、USB接口设计。利用VHDL语言和QuartusⅡ7.1软件完成了系统设计及软件仿真。实验表明:所设计的系统实现了16通道10 kHz的数据采样和存储,与计算机接口数据传输速率达8 Mbit/s,系统运行稳定可靠。     

一种高速图像实时采编存储系统设计

介绍一种由图像采编单元和数据存储单元组成的高速图像实时采编存储系统。图像采编单元采用FPGA的LVDS接口直接连接Camera Link接口的工业相机,无需采用专用接口芯片,降低了成本和功耗。图像采编单元对采集的图像数据进行编码,并通过LVDS接口传输至数据存储单元。数据存储单元使用一块SATA接口固态硬盘作为存储介质,持续存储速度为90MB/s,采用千兆以太网作为数据下裁接口,平均数据下载速度为22MB/s。测试结果表明,系统可支持分辨率为644×484、帧率为240帧/s的连续图像存储,存储的图像数据完整可靠。     

FY-3卫星DPT延时链路高可靠全球数据获取技术研究

为提高风云三号(FY-3)卫星星上全球数据获取的可靠性,根据A,B,C星遥测数据采用全球实时广播链路和延时链路(MPT/DPT)将境内外数据进行拼接而实现各载荷数据全球拼图的不足,对04星仅用DPT延时链路的高可靠全球数据获取技术进行了研究。采用全新的FLASH存储器读写控制及坏区管理技术;用反熔丝FPGA实现高速数据处理,将空间环境影响降至最低;采用星上设计兼容境外记录/境内回放和全球记录/境内回放两种工作模式提高系统的可靠性。介绍了固存读写方式、存储控制模块、固存数据回读和固存坏区管理等FLASH存储器读写控制与处理技术。设计了新型抗单粒子翻转。给出了两种模式兼容的程控方案。性能比对和试验结果表明:提出的全球数据获取技术可全方位保证04星数据的可靠下传和处理,大幅简化了地面应用系统的数据处理,提高了全球载荷数据获取的时效性和可靠性。     

Digital／Compaq Tru64 Unix的共享磁盘维护管理技术

出于稳定性和处理速度的考虑．很多需要处理大数据量的系统都会采用Alpha服务器和UNIX／Linux操作系统,并且采用LSM（逻辑存储管理）或Cluster的技术对共享磁盘进行管理。一般而言,共享磁盘中存放的常是支持整个系统有效运行的实时数据。因此,了解Unix操作系统下共享磁盘管理技术．对于系统维护有着极为重要的意义。     

推进剂泄漏自动检测

目前正在研制一种应用于地球至轨道的火箭发动机的氢泄漏自动检测系统。该系统由三个部分组成:一个传感器阵列,一个信号处理装置和一个诊断处理器。传感器阵列由放置在特殊的可能泄漏点和可能泄漏区域的独立的固态传感器组成。信号处理装置给传感器提供激励电源,并把传感器模拟信号转换为数字数据。诊断计算机对传感器的输出加以分析从而确定泄漏源和泄漏的量级。来自传感器网络的泄漏数据由软件知识进行解释并通过包含三维泄漏形象的图形用户接口显示出来。该系统的设计要求已被拓展到假定最终将应用于需要有大约72个测量点的航天飞机的主发动机。组装了一个实验性系统以验证该系统的工作性能。该系统包括实验性电子部件和数据处理运算软件。正在进行的一项试验,以评估在模拟发射前和飞行状态下该系统的工作情况。该实验系统由16个传感器的网络组成,这些传感器安装在模拟发动机部件试验台上。传感器的响应,定向及数据分析算法的性能用实验台中所产生的已校准的泄漏量来进行评估。一个飞行实验系统也正在研制之中,这个系统由8个传感器和能自主控制及记录数据的电子元件组成。     

嵌入式电子飞行仪表显示系统的设计与实现

前言 电子飞行仪表系统(以下简称仪表系统)通过机载计算机收集飞机上的各种传感器数据,再经过实时 的汁算处理,以动态图形的方式显示在CRT或LCD上,给飞行员提供飞行、导航及飞机系统的信息。 由于飞机上的特殊应用环境,对机载计算机体积和应用环境有着特殊的要求。常见的PC由于其较 大的体积和对环境条件的苛刻要求,不适合在飞机上使用。近年来,以ARM为核心的嵌入式CPU发展迅 速。其强大的运算能力,SoC的集成设计,微小的体积,使其非常适合各种嵌入式场合应用。     

多普勒测风激光雷达风廓线探测精度对比分析

在晴空干洁的大气条件下,多普勒测风激光雷达能够以较高的时间、空间分辨率,获得大气三维风场信息。为验证北京遥测技术研究所研制的WINDLE LIDAR型多普勒测风激光雷达探测的准确性,2020年4月~5月,用该雷达在北京市南郊观象台和L波段探空雷达进行同时同址对比观测。2022年6月~7月,用该雷达与北京遥测技术研究所的WINDLE U7相干测风激光雷达进行同时同址对比观测。通过对数据进行相关性分析,得到比对结果如下：1）垂直探测距离大于5 km,最大探测高度可达8.5 km;2）与L波段探空雷达对比,风速和风向数据拟合总相关系数分别为0.990和0.998。总体风速和风向的系统偏差、标准偏差分别为0.114 m/s和3.078°、0.489 m/s和3.969°,二者具有较好的一致性;3）与WINDLE U7雷达对比,风速和风向数据拟合总相关系数分别为0.999和0.999。总体风速和风向的系统偏差和标准偏差分别为0.209 m/s和1.077°、0.255 m/s和1.220°,可以看出该雷达系统的优越性。     

一种卫星上的容错数字控制计算机

卫星控制系统用的数字计算机是实时性能很强的控制机,又是信息量较大的数据处理机,同时要求可靠性极高。一般,星载计算机设计成一台双机热备份的容错计算机系统。文章介绍了星载计算机的元器件选择,主机构成及其性能,各种系统软件和应用软件的设计准则,以及整机测试方法等。着重介绍了星载计算机硬件和软件的容错设计。文章最后介绍了星载计算机的使用情况,星载计算机成功地完成了二次飞行试验任务,表明设计思想正确,满足总体技术要求,控制精度高。采用双机热备份系统确实保证了计算机的高可靠性要求。