1.1.3　体系结构的发展历程

星载计算机系统是计算机技术在空间环境下的应用，负责完成空间飞行器的控制和数据处理任务。空间环境的恶劣条件，对星载计算机系统在性能、可靠性和成本上提出了巨大的挑战。在高昂的研究与制造费用、有限的硬件资源下，要确保海量数据处理的高可靠性，是一项困难又关键的任务。设计一个高速、可靠并且在成本上可接受的星载计算机体系架构，对于宇宙科学探索及完成预定科学任务具有重大意义。随着近年来的蓬勃发展，星载计算机经历了从分布式到集中式的发展。

1）分布式体系结构

传统卫星电子系统总体设计，还处于分系统（如测控分系统、数管分系统、总体电路分系统、姿轨控分系统等）分解功能指标、各分系统独立设计、通过功能模块的叠加来实现型号任务阶段。此阶段的星载计算机为分布式架构，只负责星上资源、运行状态、数据信息的统一协调管理和调度。典型处理器为具备抗辐射抗核性能的1750，中国航天科技集团八院的风云一号C星、D星是最早应用此芯片的卫星。分布式计算机功能划分清晰，但系统功能密度低、总体技术水平和平台性能不高。因此，分布式计算机后续被集成度更高、性能更强、通用化程度更高的集中式星载计算机替代。

2）集中式体系结构

随着星载计算机的发展，以及载荷对卫星平台能力的要求不断提高，中国航天科技集团五院、八院及相关高校、科研院所均提出集中式的集成化、模块化及通用化的集中式星载计算机系统概念，并在一些型号上设计应用。集中式星载计算机系统由一台管理单元和若干扩展单元组成，可实现卫星测控、数管、姿轨控、推进器控制、能源管理、热控和太阳电池阵驱动等功能。其特点有二：一是系统架构基于串行通信协议，可实现卫星测控、数管、姿轨控、热控等功能；二是模块标准和接口统一，功能可配置。系统架构由基础的功能模块构成，功能模块具备特定功能，由软件配置项选配实现，具备一定的自治能力，对内采用统一的供电和数字通信接口，对外提供与功能对应的标准服务接口。另外，为保证集中式星载计算机产品快速研制交付、质量稳定可靠，上海航天某研究所还形成模块货架化、测试通用化的集中式星载计算机型谱单机。