从航天遥测地面记录器到航天遥测地面系统云

在总结航天遥测系统地面记录专业现状与发展趋势的基础上,梳理记录专业的发展主线,提出以记录设备信息架构升级和扩展数据融合处理功能为基础逐步实现航天遥测地面系统云平台的发展途径。探讨软件定义存储和开源存储技术对设计新型地面记录设备的影响,并针对三类软硬件平台,给出基于国产自主可控技术的地面记录设备研发思路。     

基于国产软硬件平台的指控计算机设计

为保障装备信息安全,提升装备自主可控水平,在某型号指控计算机设计中,采用国产化软硬件平台进行设计实现。对国产核心处理器和嵌入式操作系统进行选型论证,最终采用了龙芯3A3000芯片和道嵌入式操作系统的组合来研制指控计算机,并详细描述了计算机硬件架构、软件框架组成和其他设计要点。实验结果表明:采用龙芯3A芯片和道系统研制的指控计算机能够满足指控系统使用要求,对武器装备国产化工程有参考意义。     

基于SpaceVPX架构的星上高速载荷数据实时处理平台设计

针对星上载荷数据速率提高,现有处理平台无法支持高速载荷数据实时处理、快速应用的问题,文章通过对卫星在轨处理需求的分析,介绍了基于SpaceVPX标准的星上载荷数据高速数据处理平台的设计方案,重点阐述了针对宇航应用的特殊需求所设计的自主容错和故障隔离方案,并在某光学载荷在轨图像处理系统中进行了应用验证,结果表明:采用该方法设计,系统处理速度高,可扩展、可重构性强,软件和硬件之间的关联度较弱,可为星上高速载荷处理系统设计提供参考。     

基于MPI的卫星遥感数据实时处理平台设计

针对高速率卫星遥感数据实时处理的要求,设计了一种卫星遥感数据实时处理平台。该平台采用分层设计思想,自上而下分为表现与控制层、业务处理层、基础服务层和应用支持层。结合消息传递接口(MPI)技术,构建了分布式实时并行处理平台框架。原型系统验证结果表明,该平台能处理下传码速率达450Mbit/s的双通道数据,单通道处理速率高达6Gbit/s。文章提出的平台设计应用于遥感卫星的地面检测系统,具有处理速度快、运行稳定的优点。     

基于FPGA的图像信息处理平台设计

末制导技术应用于导弹武器型号中,存在着数据量大、信息处理速度快的特点,本文分析了光学成像导引头高速图像信息处理平台的设计技术,介绍了信息处理平台设计框架、功能以及工作原理,阐述了FPGA与3个DSP协同处理的机制和图像加速处理的方法.     

航天测控雷达标准化信息处理平台架构研究

随着航天测控雷达功能的多样化和复杂化，传统的根据场合和需求专门定制的雷达信息处理设计方法逐渐显现出设计周期长、灵活性差的弊端。结合航天测控雷达的任务特点和应用需求，按照标准开放体系架构的总体思想，设计航天测控雷达标准化信息处理平台的新型架构，给出其中的总线结构、高速互联协议、通用处理模块等关键硬件实现方式。航天测控雷达标准化信息处理平台未来可为信号处理、数据处理、任务管理等提供统一的支撑和部署平台，实现系统业务处理一体化。     

用于长期监测的高可靠供配电技术

针对液体运载火箭加注推进剂后长期贮存期间对箭上参数实时监测的需求,设计了一种能够长期稳定监测箭上参数的高可靠供配电系统,基于自主可控嵌入式实时操作系统和国产处理器开发了应用软件,提高了监测可靠性。考虑到长期加电期间可能出现单机故障,进行了冗余热备设计,并且能够在系统不断电的情况下更换故障设备,提高了系统可靠性。目前该设计已经过工程研制验证,得到成功应用。     

航空元器件应用验证模式探讨

面对航空装备元器件自主可控的严峻形势,开展元器件应用验证不失为当前工业基础水平下,提升国产元器件工程保障能力的一种有效方法。在对航空元器件以往验证模式及其存在问题进行分析的基础上,对新的应用验证模式进行研究探讨,提出具体解决措施及实施方法,目的在推动当前元器件自主可控工作的开展。     

智能化航天器综合电子系统需求分析及其体系架构探讨

针对航天器在自主任务规划、自主健康管理、信息实时处理、天地一体化网络等智能化和网络化方面的需求,对现有综合电子系统的处理能力、信息传输能力、网络通信能力等存在的差距进行分析,提出了一种智能化航天器综合电子系统的体系架构,并从硬件模块化设计、业务和协议标准化设计、软件分层及构件化设计3个方面给出了具体的方案。文章提出的体系架构能提供高性能的计算和处理平台,支持高速数据传输,支持器内、器间一体化联网,支持载荷信息融合等智能化处理,可提升航天器的智能化、网络化能力,提升航天器的好用性和易用性。     

北斗三号卫星综合电子系统设计

作为在轨网络化与智能化信息处理的中心,北斗三号卫星综合电子系统采用分级分布式网络体系结构,以网络化、扩展性、高可靠为原则,实现星座复杂业务信息统一处理和共享。基于标准空间链路协议、空间子网与星内子网分级网络拓扑实现通信网络化,基于接口标准化实现软硬件模块灵活扩展,基于分级故障检测与处置、功能与信道容错、可靠重构与维护及自主健康与任务管理技术保证卫星服务连续性。工程实践表明,北斗三号卫星综合电子系统有力支持分组分批研制及长期可靠智能自主运行,为未来大型复杂航天器电子信息系统的设计提供参考。     

基于Jetson TX2处理器的星载操作系统设计与验证

面向高可靠、高性能、生态优良、自主可控的星载操作系统需求,文章基于英伟达人工智能升级版(Jetson TX2)处理器对Linux操作系统进行了空间环境下可靠启动、高速数据传输、智能应用框架的改进设计。在可靠启动方面,设计了Linux内核和文件系统4份冗余结构,实现了操作系统的可靠启动和数据自主恢复策略。在高速数据传输方面,开展了高速串行传输接口(PCIE)数据传输的双缓冲区设计,改进了高速接口数据的传输性能。在好用易用方面,设计了智能应用管理框架,实现了App上注及App全生命周期管理模式。经过在Jetson TX2硬件平台测试验证,结果表明：改进后的星载操作系统支持内核、文件系统故障情况的可靠启动及主动恢复,PCIE高速数据传输速率大幅提升,智能应用管理支持128种不同功能App上注及加载运行,可为天基高速计算系统应用设计提供参考。     

基于SOIS的星载平台软件架构设计探索

为适应星上信息处理发展需要,文章探索新的星载平台软件架构设计。新架构设计参考了空间数据系统咨询委员会(CCSDS)的航天器在轨接口业务(SOIS)建议书中的信息处理流程,汲取其把应用软件和信息处理软件分离的思想,并结合有线和无线总线在软件外部接口应用的选择。此架构接口统一,可适应多目标多变量的发展需求,信息处理软件可支持大容量数据存储和传输,使应用软件可获取更丰富的信息,有利于提升卫星自主管理能力和在轨操作能力。     

空间预警信息处理仿真系统研究

针对空间预警信息处理关键技术研究的需求,以美国SB IRS-H igh为参照,建立空间预警信息处理仿真系统。该系统为空间预警信息处理技术的研究提供仿真平台,可对预警系统作战过程进行演示和对系统性能以及信息处理算法性能进行评估。文中首先描述了仿真系统的设计与实现思路,重点介绍了系统的软、硬件平台以及系统的仿真流程。然后采用模块化建模的方法将系统模型分为场景生成模型、信息处理模型和性能评估模型,并分别作了详细的介绍。     

一种非线阵双基线干涉仪无线电监测技术

针对复杂无线电磁环境和多样应用场景下,传统无线电监测设备已经无法实现对非法无线电干扰信号源快速准确监测的问题,利用正交偶极子天线阵元俯仰维波束合成定向天线子阵列高增益、双基线干涉仪高测向精度的特点,提出一种基于国产化非线阵双基线干涉仪的无线电监测设备。结合非线阵双基线干涉仪测向技术和信息化设备安全自主可控要求,对设备使用的硬件、软件进行国产化替代应用验证,证实其满足瞬时360°全方位高灵敏度和高精度测向技术要求。它具备不受使用地形环境限制、机动灵活等特点,能够适应车载、便携和无人机载等多平台无线电监测要求,破解了制约无线电监测设备自主可控发展的难题。     

国产光学卫星影像几何精度研究

受卫星设计和关键硬件制造水平的限制,我国高分辨率光学卫星影像的自主几何定位精度与国际先进水平仍有一定差距。针对在轨的国产光学卫星的影像几何精度问题,文章从误差源分析入手,提出了国产光学卫星影像几何精度提升理论和方法,通过在卫星数据处理过程中自动检测、消除包括设备安装,姿态、轨道测量,相机畸变,时间同步等多种误差,提高了卫星影像的几何精度;并对高分辨率卫星数据的几何精度提升状况进行了验证。结果表明:经过所提出的几何精度提升方法处理后,国产卫星的带控制点影像几何定位精度均可达到1.5像素,显著优于原设计指标。     

中国航天科工集团研发的航天泰坦超算平台问世

<正>2015年5月21日,由中国航天科工信息技术研究院主办,该院旗下的北京航天泰坦科技股份有限公司承办的"航天泰坦.空间信息应用论坛"会议在北京召开。航天泰坦公司作为中国航天科工信息技术研究院在遥感应用领域的发展平台,坚持空间信息处理核心技术的研发和创新,在此次论坛上发布了自主研发完善的新一代大数据智能化处理系统——泰坦超算平台(TITAN SCP)。     

自主可控测控计算机性能研究

从航天测控系统安全性出发,基于将自主可控计算机应用到航天地面测控系统的想法,探究了当前国产计算机软硬件发展状况,并从多线程、网络和界面三个方面对国产化计算机进行详细测试。测试结果表明,国产CPU性能与目前主流的Intel CPU相比还有很大的差距,国产操作系统与主流的Windows操作系统性能相当。总之,国产计算机性能还有待进一步提升,但已可满足目前航天地面测控系统的基本应用。     

机架式服务器的遥感卫星地面基带处理系统设计

文章针对传统刀片式服务器的遥感卫星地面基带处理系统具有处理速率一般、写盘速率不够高、体积较大等特点,提出一种基于机架式服务器的地面基带处理系统。该处理系统克服了传统的基于刀片式服务器的处理系统的缺点,更加符合当前遥感卫星的发展理念。文章分别从硬件设计和软件设计两方面进行介绍,用真实的卫星数据作为测试用例,通过统计处理每组数据所消耗的时间,仿真分析了两种基带处理系统的性能,并测试了软件优化后的机架式服务器处理系统的解压缩速率;解压缩速率测试是通过对一定大小的原始数据进行多次解压缩处理、并统计每次处理的运行时间和处理速率来实现。测试结果表明：与刀片式服务器处理平台相比,机架式服务器处理平台具备处理速率快、写盘速率高和易于小型化等优点。     

航天会计档案信息化合规管理方法探索

本文以问题为导向,结合财务管理实际,引入自主可控管理先进理念,创新会计档案信息化自主可控管理方法,推动自主可控管理融入财务业务管理流程,提升档案合规管理水平,进而为建立健全财务内部控制体系,实现大数据时代规范发展提供思路。     

一种临近空间太阳能无人机自主故障诊断及应急处理策略

依据临近空间高空长航时太阳能无人机的特点,提出一种适用于此类无人机的自主故障诊断及应急处理策略。具体地,构建飞控系统故障诊断体系结构及逻辑规则,综合利用单机设备的状态回报、传感器输出等信息,设计逻辑规则判定单机状态或整机的飞行状态是否异常,并结合当前的飞控模式和飞行阶段确定应急等级和相应的处理策略。从设备复杂度和处理逻辑上讲,本策略较传统无人机的应急处理策略有较大差别,是一种新型的飞控系统自主故障诊断及应急处理策略,可为太阳能无人机飞控应急系统设计提供有效参考。