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星载SpaceWire路由器的研究与设计 被引量：11
1
作者 毛春静 关永 David Jungwirth 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期1904-1909,共6页
为满足航天器有效载荷间高速数据多路传输的未来发展需求,该文研究提出了基于SpaceWire的星载数据路由的设计方案。在SpaceWire总线标准网络层分析的基础上,结合虫孔路由原理构建路由器内部结构,提出了采用无阻断交差开关的SpaceWire路... 为满足航天器有效载荷间高速数据多路传输的未来发展需求,该文研究提出了基于SpaceWire的星载数据路由的设计方案。在SpaceWire总线标准网络层分析的基础上,结合虫孔路由原理构建路由器内部结构,提出了采用无阻断交差开关的SpaceWire路由器设计方案。在Simulink环境下建立了路由器仿真模型,并通过BWR解决了虫孔路由阻塞机制带来的刹车问题,使路由器的满负荷通信下的平均丢包率减少了70%。 展开更多
关键词 卫星通信 空间辐照 spacewire 虫孔路由 带缓冲的虫洞路由
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用于火星探测的声光可调谐滤波器成像光谱仪 被引量：14
2
作者 赵慧洁 程宣 张颖 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1945-1952,共8页
面向火星探测,设计并研制了一种基于声光可调谐滤波器(AOTF)原理的成像光谱仪地面原理样机。该样机由前置光机系统和后置电子学系统组成,光学系统采用消色差远心光路结构,工作波段为550～1 000nm,光谱分辨率为0.9～4.0nm。在电子学系统... 面向火星探测,设计并研制了一种基于声光可调谐滤波器(AOTF)原理的成像光谱仪地面原理样机。该样机由前置光机系统和后置电子学系统组成,光学系统采用消色差远心光路结构,工作波段为550～1 000nm,光谱分辨率为0.9～4.0nm。在电子学系统中引入可编程片上系统技术,并设计了新型SpaceWire高速总线接口用于数据传输。样机在实验室定标的基础上,搭载于模拟火星探测器上进行了成像试验。试验结果表明:样机成像质量良好;与ASD光谱仪的一致性对比检验表明,光谱测量准确可靠,两者数据匹配精度超过96%。SpaceWire接口实现了100 Mb/s数据率的稳定传输,满足设计指标25Mb/s的要求。样机的研制为AOTF成像光谱技术在火星遥感探测领域的应用奠定了技术基础。 展开更多
关键词 火星探测 声光可调谐滤波器 成像光谱仪 spacewire
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面向航天应用的SpaceWire节点单元的IP核设计与实现 被引量：6
3
作者 康咏岐 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2005年第9期120-122,共3页
SpaceWire是一种面向航天应用的LVDS串行传输技术,对于解决目前数据处理系统的总线带宽不足和提供一种通用接口标准以简化和规范异种设备之间的互连有着重要作用。文章首先介绍了SpaceWire技术的特点,然后论述了SpaceWire节点单元的IP... SpaceWire是一种面向航天应用的LVDS串行传输技术,对于解决目前数据处理系统的总线带宽不足和提供一种通用接口标准以简化和规范异种设备之间的互连有着重要作用。文章首先介绍了SpaceWire技术的特点,然后论述了SpaceWire节点单元的IP核设计和实现,最后对实现的结果做了简单介绍。 展开更多
关键词 spacewire LVDS IP核
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SpaceWire网络层协议分析与应用研究 被引量：7
4
作者 凤雷 鲁文帅 付平 《测试技术学报》 2010年第6期522-526,共5页
本文的研究对象是SpaceWire网络层协议.通过分析欧空局(ESA)SpaceWire产品和美国航空航天学会(AIAA)SpaceWire专题年会成果,概述了国内外SpaceWire技术特别是其组网技术的发展和应用现状.根据欧空局最新版规范ECSS-E-ST-50-12C,详细分析... 本文的研究对象是SpaceWire网络层协议.通过分析欧空局(ESA)SpaceWire产品和美国航空航天学会(AIAA)SpaceWire专题年会成果,概述了国内外SpaceWire技术特别是其组网技术的发展和应用现状.根据欧空局最新版规范ECSS-E-ST-50-12C,详细分析了SpaceWire网络层结构,包括路由方式和寻址方式,其中重点阐述了蛀洞路由器、区域逻辑寻址的工作原理.在此理论基础上,给出了基于FPGA单芯片、以交叉矩阵为核心、带有通用主机接口的无阻塞4端口SpaceWire路由器设计方案.本文最后还通过比较SpaceWire与Ethernet协议的异同,论证了二者在高层协议和应用软件方面的兼容性,得出结论:可以将Ethernet网络的软件资源移植到SpaceWire上. 展开更多
关键词 spacewire 网络层 蛀洞路由器 FPGA ETHERNET
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基于IP核的SpaceWire-PCI通信卡设计 被引量：9
5
作者 乔立岩 陈利彬 彭喜元 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第10期918-923,共6页
作为一种面向航天应用的通信技术,SpaceWire具有广阔的应用前景。以IP核技术为基础,设计实现了以PCI总线为集成平台的两通道SpaceWire接口通信卡。在对板卡硬件组成进行综述的基础上,详细描述了PCI接口IP核、SpaceWire节点IP核以及驱动... 作为一种面向航天应用的通信技术,SpaceWire具有广阔的应用前景。以IP核技术为基础,设计实现了以PCI总线为集成平台的两通道SpaceWire接口通信卡。在对板卡硬件组成进行综述的基础上,详细描述了PCI接口IP核、SpaceWire节点IP核以及驱动程序的设计方法,最后通过软件定时方法对本板卡的转换效率进行了测试。本文设计的通信卡具有尺寸小、布线简单、成本低、功耗低等特点,可以满足航天测控领域需求。 展开更多
关键词 PCI总线 spacewire IP核
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可抢占实时星载SpaceWire总线网络研究 被引量：7
6
作者 吴中杰 刘江澜 +3 位作者 宋伟 于俊杰 林景明 赵占锋 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期62-69,共8页
为基于SpaceWire构建统一的星载总线网络,需要保证消息传输的确定性和实时性。针对传统时间触发通信灵活性不足的缺点,提出了一种支持通信任务传输标志符广播的改进时间触发通信SpaceWire总线网络;在此基础上建立了非破坏性可抢占通信机... 为基于SpaceWire构建统一的星载总线网络,需要保证消息传输的确定性和实时性。针对传统时间触发通信灵活性不足的缺点,提出了一种支持通信任务传输标志符广播的改进时间触发通信SpaceWire总线网络;在此基础上建立了非破坏性可抢占通信机制,并讨论了经典的处理器实时调度算法在网络通信中的应用;最后分析比较了SpaceWire的事件触发通信、传统的时间触发通信与所提出的可抢占实时通信的延时性能。研究表明,提出的通信机制能够有效改善信息传输的最坏端到端延时,适合于多种优先级通信任务的实时调度。 展开更多
关键词 星载网络 spacewire 可抢占 实时性 确定性
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SpaceWire网络热点通信模式的缓存资源分配算法 被引量：7
7
作者 龚泉铭 闫梦婷 +1 位作者 姜秀杰 安军社 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期41-47,共7页
基于SpaceWire网络在热点通信模式下的工作特点,研究缓存资源的分配算法。给出均匀通信模式和热点通信模式的释义;推导网络路由节点的满负荷概率和平均延时的解析方法,计算网络中的关键通信节点;再给出SpaceWire网络缓存资源分配算法。... 基于SpaceWire网络在热点通信模式下的工作特点,研究缓存资源的分配算法。给出均匀通信模式和热点通信模式的释义;推导网络路由节点的满负荷概率和平均延时的解析方法,计算网络中的关键通信节点;再给出SpaceWire网络缓存资源分配算法。利用Opnet网络仿真平台建立SpaceWire通信模型,仿真了不同通信模式中采用缓存优化策略前后的关键性能指标。研究结果表明:在热点通信模式状态下,该缓存资源分配算法在保证总资源一定的前提下,网络系统的平均延时降低,优化了SpaceWire网络性能。 展开更多
关键词 spacewire 分析建模 缓存优化 分配算法 性能优化
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基于1553B和SpaceWire组合网络的星载数据管理软件设计 被引量：5
8
作者 于俊慧 穆强 +1 位作者 牛跃华 张亚航 《遥测遥控》 2021年第4期53-59,共7页
为同时满足对于星务管理数据和高速载荷数据的传输要求,国内外的飞行器趋于使用1553B和SpaceWire组合网络来进行星上数据传输。复杂而灵活的数据传输要求使得卫星数据流设计中引入了大量标准协议,同时大大增加了星载数据管理软件的复杂... 为同时满足对于星务管理数据和高速载荷数据的传输要求,国内外的飞行器趋于使用1553B和SpaceWire组合网络来进行星上数据传输。复杂而灵活的数据传输要求使得卫星数据流设计中引入了大量标准协议,同时大大增加了星载数据管理软件的复杂度。对一种基于1553B和SpaceWire组合网络的星载数据管理软件的协议体系进行了介绍,通过对协议进行分析,改进了已有的软件框架,形成了一种基于标准协议的分层的软件架构,以空间包为单位实现星内数据交互,实现了软件应用层与数据链路协议的分离。软件实现结果表明,合理的协议分层和有效的接口封装提高了软件的可拓展性和可移植性,有利于软件产品化。 展开更多
关键词 星载数据管理 1553B spacewire 星载软件
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SpaceWire协议的形式化建模与概率分析 被引量：5
9
作者 李月星 李晓娟 +3 位作者 关永 王瑞 张杰 魏洪兴 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2013年第9期2025-2029,共5页
SpaceWire是应用于航空航天领域的高速通信总线标准,保证其设计的可靠性和正确性至关重要.本文通过概率模型检测的方法对SpaceWire的交换层设计进行形式化建模与量化分析.基于马尔科夫决策过程(MDP)对交换层的链路初始化及正常运行过程... SpaceWire是应用于航空航天领域的高速通信总线标准,保证其设计的可靠性和正确性至关重要.本文通过概率模型检测的方法对SpaceWire的交换层设计进行形式化建模与量化分析.基于马尔科夫决策过程(MDP)对交换层的链路初始化及正常运行过程建立形式化概率模型,模型包括发送方、接收方和信道,提取SpaceWire交换层的4个关键属性,用概率计算树逻辑(PCTL)进行描述,运用PRISM平台对SpaceWire交换层设计进行验证和分析;并获得信道丢包概率不同情况下,链路初始化成功以及正常运行时数据包正确传输的概率,这种定量形式化分析结果可为SpaceWire的设计和实现提供参考依据. 展开更多
关键词 spacewire 概率模型检测 马尔科夫决策过程 PRISM
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一种星载强容错SpaceWire总线网络拓扑设计与分析 被引量：5
10
作者 牛跃华 赵文彦 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第9期2497-2500,2504,共5页
目前SpaceWire总线应用主要基于单个路由器上连接数个节点设备,构成小型星状网络结构,而对复杂航天器多节点情况下的SpaceWire网络系统应用研究较少。针对航天器高可靠要求,提出一种总线型网络拓扑容错设计方案,对网络工作方式、多层次... 目前SpaceWire总线应用主要基于单个路由器上连接数个节点设备,构成小型星状网络结构,而对复杂航天器多节点情况下的SpaceWire网络系统应用研究较少。针对航天器高可靠要求,提出一种总线型网络拓扑容错设计方案,对网络工作方式、多层次冗余容错机制、系统可靠度和网络传输性能进行了分析推导,结果表明提出的网络拓扑满足星载应用要求。最后根据分析结果提出了SpaceWire网络系统中数据包长、链路速率和节点布局的设计指导原则。 展开更多
关键词 航天器 路由 容错 spacewire 网络拓扑
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SpaceWire总线网络实时传输性能研究 被引量：5
11
作者 陈熙之 刘晓锋 杨明川 《通信技术》 2012年第9期93-95,99,共4页
SpaceWire总线是专为空间应用设计的一种高速的星载总线标准,是当前和未来的空间任务数据处理系统的基本架构。然而对与SpaceWire总线网络实时性性能的研究仍不完备,无法保证总线用于可靠传输实时性要求高的关键控制信息。故提出一种基... SpaceWire总线是专为空间应用设计的一种高速的星载总线标准,是当前和未来的空间任务数据处理系统的基本架构。然而对与SpaceWire总线网络实时性性能的研究仍不完备,无法保证总线用于可靠传输实时性要求高的关键控制信息。故提出一种基于虫洞路由网络传输建模的SpaceWire总线网络实时性性能分析计算方法。分析和仿真结果为实时传输的SpaceWire总线网络的设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 spacewire 实时传输 时延抖动 虫洞路由
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基于AMBA总线的SpaceWire控制模块IP核设计 被引量：5
12
作者 陈启宏 伊小素 +2 位作者 王明 吴嘉宝 康阳 《电子测量技术》 2016年第3期80-84,共5页
SpaceWire是欧空局提出的新一代高速星载互联总线技术,已逐步应用到星载设备网络建立中,卫星即插即用标准的提出需要节点设备智能化且具有SpaceWire接口。本文介绍了SoC片上处理器中SpaceWire接口模块向AMBA总线连接的总线控制器IP核设... SpaceWire是欧空局提出的新一代高速星载互联总线技术,已逐步应用到星载设备网络建立中,卫星即插即用标准的提出需要节点设备智能化且具有SpaceWire接口。本文介绍了SoC片上处理器中SpaceWire接口模块向AMBA总线连接的总线控制器IP核设计,且为SpaceWire接口的高速率数据传输特性增加了DMA功能。本文详细说明了该接口控制模块的系统架构以及各部分的实现方式。最后对该总线控制器IP核进行RTL级仿真验证且在FPGA上进行了硬件测试。 展开更多
关键词 AMBA spacewire DMA SOC
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一种星载软件重构系统的设计与实现 被引量：1
13
作者 刘伟伟 李欣 +2 位作者 于俊慧 穆强 庞亚龙 《计算机测量与控制》 2023年第5期207-213,共7页
针对航天器寿命延长与功能复杂度提升带来的对软件在轨重构和升级的迫切需求,基于SpaceWire设计了一种对星载软件升级与重构进行统一管理的网络,并设计实现了一款通用的软件维护控制器;星载软件重构网络通过SpaceWire路由器连接大容量... 针对航天器寿命延长与功能复杂度提升带来的对软件在轨重构和升级的迫切需求,基于SpaceWire设计了一种对星载软件升级与重构进行统一管理的网络,并设计实现了一款通用的软件维护控制器;星载软件重构网络通过SpaceWire路由器连接大容量存储模块以及星载计算机、载荷处理器等需要进行软件重构的终端设备,大容量存储器作为共享的存储资源池,用于接收各类星载设备的重构和升级软件程序,直接将软件程序通过SpaceWire分发到相应的设备,软件维护控制器位于终端设备内部,对软件重构数据进行统一格式封装,支持软件升级数据的片段化更新、软件ECC编码存储、软件APP切换控制等功能,解决星载软件升级缺乏统一操作流程、缺乏通用通信协议、缺乏高可靠设计支持的困境,并且该控制器采用抗辐射加固ASIC设计,满足宇航使用环境要求,为实现星载软件的灵活、便捷在轨重构奠定基础。 展开更多
关键词 spacewire 星载软件 星载计算机 大容量存储 软件重构 软件维护控制器
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高速SpaceWire路由器的设计研究 被引量：2
14
作者 万书芹 于宗光 +2 位作者 黄召军 虞致国 阮圆 《中国电子科学研究院学报》 2010年第1期24-28,共5页
SpaceWire是由欧航局所提出的高速高可靠性的航空总线标准。首先论述了基于SpaceWire标准的航空总线路由器IP核的设计与实现。SpaceWire路由器由SpaceWire接口和SpaceWire路由开关组成,文中分别介绍了这两部份的设计,并对SpaceWire路由... SpaceWire是由欧航局所提出的高速高可靠性的航空总线标准。首先论述了基于SpaceWire标准的航空总线路由器IP核的设计与实现。SpaceWire路由器由SpaceWire接口和SpaceWire路由开关组成,文中分别介绍了这两部份的设计,并对SpaceWire路由开关的设计提出了新的架构,最后的实验结果说明了所设计的8端路由器的速度达到了200 Mb/s。 展开更多
关键词 spacewire spacewire路由器 LVDS
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SpaceWire总线接口终端的设计与实现 被引量：3
15
作者 陈健飞 曹松 《微计算机信息》 2010年第23期123-124,199,共3页
SpaceWire是面向航天应用的高速串行总线协议,本文介绍了SpaceWire总线接口终端的硬件设计方案、FPGA设计、仿真验证及电路测试结果。
关键词 spacewire CPU 双口RAM FPGA 存储器
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SpaceWire Codec接收端FPGA时序设计 被引量：2
16
作者 唐萍 李慧军 《微计算机信息》 2009年第2期178-179,198,共3页
SpaceWire是一种面向空间应用的数据总线网络,它支持高速、点对点、全双工的串行总线传输。本文实现了基于FPGA的SpaceWire Codec接收端实现过程中时钟的恢复,复位信号的处理,DS信号的检测和处理,介绍了多时钟域的设计方法。
关键词 FPGA spacewire CODEC 复位 DS解码 多时钟域设计
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星载SpaceWire-1553B总线桥接器设计 被引量：4
17
作者 徐瑞瑞 赖晓敏 +2 位作者 朱新忠 周秀娟 罗唤霖 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第17期199-203,共5页
为适应卫星通信网络的多总线构架及采用Space Wire总线的发展需求,设计了一种Space Wire-1553B总线桥接器,既是1553B总线RT设备又是Space Wire网络控制器,还实现了两种总线协议的桥接。跨总线的指令时延为16.3μs,且桥接器以0.2 s的频... 为适应卫星通信网络的多总线构架及采用Space Wire总线的发展需求,设计了一种Space Wire-1553B总线桥接器,既是1553B总线RT设备又是Space Wire网络控制器,还实现了两种总线协议的桥接。跨总线的指令时延为16.3μs,且桥接器以0.2 s的频次更新Space Wire网络所有设备的运行状态信息,满足了通信网络的指令响应和遥测更新要求。 展开更多
关键词 spacewire 1553B 桥接 FPGA RMAP
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航天器通用SpaceWire总线路由单元的研究与实现 被引量：4
18
作者 冯国平 周东 牛跃华 《计算机测量与控制》 2019年第1期241-244,249,共5页
为满足日益增长的航天器各系统间高速数据多路传输的需求,对SpaceWire高速数据总线特点进行了研究,提出了一种航天器通用SpaceWire总线路由单元的设计方法,采取了标准化SpaceWire总线接口,支持多个SpaceWire接口的自适应路由功能,可实... 为满足日益增长的航天器各系统间高速数据多路传输的需求,对SpaceWire高速数据总线特点进行了研究,提出了一种航天器通用SpaceWire总线路由单元的设计方法,采取了标准化SpaceWire总线接口,支持多个SpaceWire接口的自适应路由功能,可实现组网设备的即插即用;同时采用中央控制器进行高级协议算法处理,支持网络分布式中断管理功能,实现网络节点的事件触发式交互控制功能,总线数据包能够按照配置参数能够在任意SpaceWire端口间的一对一路由传输、一对多组播传输;经试验测试路由单元可以支持路由端口数最多达18个,每路接口工作速率最大可达到200Mbps,其提供的通用功能能够满足大部分航天器SpaceWire网络的需求。 展开更多
关键词 航天器 spacewire 高速总线 路由单元
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基于FPGA的SpaceWire接口容错设计与评估 被引量：3
19
作者 陈苏鹏 于立新 +1 位作者 飞海东 褚军舰 《机电产品开发与创新》 2008年第3期142-144,共3页
SpaceWire是一种面向航天应用的高速通信标准,对其做容错设计对于系统的可靠性具有重要意义。本文的工作是在分析SpaceWire协议错误处理机制的基础上,对基本的SpaceWire接口电路在逻辑层做了三方面的容错设计:一是FIFO模块的纠一检二汉... SpaceWire是一种面向航天应用的高速通信标准,对其做容错设计对于系统的可靠性具有重要意义。本文的工作是在分析SpaceWire协议错误处理机制的基础上,对基本的SpaceWire接口电路在逻辑层做了三方面的容错设计:一是FIFO模块的纠一检二汉明编码设计;二是状态机状态编码的容错设计考虑;三是寄存器的三模冗余设计。以上设计都在Xilinx的FPGA中实现和验证,并对容错设计对性能和面积的影响做出了分析和比较。 展开更多
关键词 spacewire 容错 H2编码 汉明码 三模冗余
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混合机制下的SpaceWire传输延时仿真分析 被引量：6
20
作者 代真 何锋 熊华钢 《计算机工程与设计》 北大核心 2015年第1期1-5,102,共6页
为确保SpaceWire网络中高实时性消息的确定性端到端传输延时,提出将网络消息分为时间触发消息和事件触发消息的设计方法。通过对时间触发消息发送时刻的调度以及对虫洞路由器工作时间轴的规划,实现对网络消息传输的控制,设计开发一套仿... 为确保SpaceWire网络中高实时性消息的确定性端到端传输延时,提出将网络消息分为时间触发消息和事件触发消息的设计方法。通过对时间触发消息发送时刻的调度以及对虫洞路由器工作时间轴的规划,实现对网络消息传输的控制,设计开发一套仿真系统;构建3类网络场景,对消息传输延时仿真结果进行分析评价,验证了该系统兼并事件触发网络与时间触发网络的特点;提出一种基于SpaceWire组路由特点的网络重构方案,仿真实验验证了该方案的可行性。 展开更多
关键词 星载总线 建模仿真 延时评价 时间触发 重构
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