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星载并行计算机体系结构的研究与实现

刘光辉  
【摘要】:随着科技的发展,卫星技术在通信、气象、军事、地理研究、娱乐等多个领域起到重要作用,星载中心计算机是卫星综合电子系统的控制和管理中心,承担着卫星姿态与轨道控制、卫星星务管理、有效载荷数据管理与处理等任务。卫星的信息处理与数据管理技术的发展和变革对星载中心计算机的处理能力提出越来越高的要求。国外的研究与实践表明,并行处理是提高星载中心计算机处理能力的主要技术途径,也是国际上星载计算机技术发展的主流方向。星载中心计算机工作于太空,恶劣的工作环境对星载计算机的实现提出很高的要求,在星载计算机制造过程中不仅要考虑系统体系结构如何设计,还要考虑低功耗,高可靠性,容错性等问题。 本文对国内外星载计算机的发展和相关研制状况作了总结,分析了星载计算机系统设计的特点,研究了其研制过程中的可靠性关键技术,概括介绍了并行计算机体系结构的基本概念。结合星载计算机的特点设计并实现了一个星载并行计算机原理样机的硬件系统,并对其可靠性进行了分析。 最后,针对原理样机系统存在的不足,提出一个新的体系结构方案,将原理样机和新体系结构方案进行了比较。 本文的研究对国内星载并行计算机的研制具有借鉴意义,对我院在空间信息计算领域的发展也有重要的现实意义。


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