2.1.1 基本概念
星载嵌入式计算机是整个航天器的核心,计算机的能力提升主要体现在高性能计算能力、高速数据网络、标准软硬件接口配置、多元信息融合和高可靠性保障等方面。通过对系统功能的整合、资源的合理配置和综合利用,实现提高面向任务和用户的综合服务能力。
系统架构定义了系统的结构、语义行为和系统内各部分之间的关系。它包括组成系统的各种元素、元素之间的关系、影响关系的约束以及对系统局部和整体的关注。软件架构设计标准中对架构的定义是:包含在系统基本组织中的部件之间的关系、与环境之间的关系,以及指导开发和进化的原则。
1)本质
星载嵌入式计算机从本质上来说,是用系统工程方法设计的,在统一的模块化环境中开发的,协调控制航天器平台和有效载荷的各种传感器、执行部件和其他资源有序工作,为全航天器提供信息处理和服务,统一管理全航天器任务运行和安全事务的一体化系统。
2)核心
星载嵌入式计算机的核心是一种电气、信息和控制三位一体的服务支持框架,为卫星平台和有效载荷提供全方位的服务。各分系统的硬件、软件仍然存在,但信息与管理统一。
3)功能
星载嵌入式计算机的业务范围包括任务运行业务(遥测遥控、姿轨控、测控通信等)、载荷管理业务(载荷管理、任务规划等)、星务管理业务(热控管理、信息服务、星载时间服务等)、资源管理业务(能源管理、存储管理、计算资源管理等)和安全管理业务(状态监视、故障诊断、安全模式、故障重组、任务降级等)。
4)特点
星载嵌入式计算机的本质特点在于:
(1)统一。在一个共同的模块化的环境中对整星电子系统进行统一设计。
(2)优化。通过顶层设计实现整星电子系统的最优化。
(3)标准。在系统构架、协议及接口等方面采用统一的标准,实现构件、产品、业务和系统的标准化。
(4)高效。通过对系统功能的定义和分解,实现系统、设备的灵活性和可重用性。
5)开发方法
星载嵌入式计算机与以前系统的最大不同是,强调将所有的组成部分都置于一个完整、合理的体系架构之下,采用自顶向下的系统工程方法完成系统的研发。