卫星图像数据高速传输与处理系统的设计与验证

传统星上系统开发与研制通常是基于特定的专用宇航器件,这使得其开发周期长且可移植性较差。针对该问题,提出了一种基于Xilinx ZYNQ UltraScale+平台的ARM+可编程逻辑的解决方案。该方案用Vivado配置FPGA硬件架构,采用SDK(Software Development Kit)配置ARM实现两者数据交互。在整个系统设计中,通过集成在芯片内部的高速串行收发器和Aurora协议作为载体进行高速片间传输;采用自定义帧协议保证传输可靠性及安全性;采用AXI-Stream接口使其具有各类算法即插即用的灵活性;最后为验证本系统可以支持各类算法进行星上实时图像处理,通过在逻辑侧添加Sobel边缘检测算法进行验证。测试结果表明该系统图像数据传输无误码,星上串行高速传输速率较高,系统总体传输延时较低,且系统具有较强的算法通用性。

星载SpaceWire总线及其开发测试技术

作为一项专门面向星载应用的高速数据传输的总线技术,SpaceWire现已被ESA,NASA,JAXA以及其它实体广泛的使用,是已被验证的成熟技术。SpaceWire提供简单适用的标准接口,可以根据应用要求灵活多变的配置最合适的体系结构,同时SpaceWire技术的不断发展提供了更多更强大的功能。现有SpaceWire相关宇航级芯片以及被广泛验证过的IP核可以用来开发SpaceWire设备及系统:并且有一系列的开发测试设备可以用来检测、测试或者分析评估SpaceWire设备、链路和网络。