航天任务中宇航级和COTS元器件的比较和选择

COTS元器件具有成本低、性能高、货期短、可获得性好等优点,宇航级元器件严格按照军用宇航标准体系进行质量管控具有可靠性高的特点。使用COTS元器件还是宇航级元器件,两种思路,两条路径都在航天工程中广泛实践,本文从抗辐射性能、质量保证等级和质量等级、成熟度鲁棒性和用户使用风险代价几个方面比较分析宇航级元器件和COTS元器件的优劣,探讨航天任务中元器件的选择。

面向航天器型号的COTS元器件选用策略

为了实现COTS元器件在航天器中低成本高效应用,文章调研了商用塑封器件的工业基础、应用风险以及国内外各航天机构对COTS元器件的应用策略;针对COTS元器件的选用策略,系统性提出了元器件需求分析、选择、供应、应用结合的选用程序,并在此基础上设计了元器件供应方选择、执行标准选择和产品选择的选用要素。最后结合元器件应用实践需求,提出了面向航天器型号的COTS元器件选用控制建议。

基于FPGA的COTS器件辐射效应测试系统

为了满足航天商业现货(COTS)器件辐射效应评估的高效率、低成本、批量测试需求,通过分析典型COTS器件不同辐射效应测试的异同,设计了COTS器件通用辐射效应测试系统。测试系统由面向仪器系统的外围组件互连(PCI)扩展(PXI)系统和基于现场可编程门阵列(FPGA)的监测主板组成,适用于FPGA、模数转换器(ADC)、静态随机存储器(SRAM)、运算放大器、电源芯片等典型COTS器件单粒子和总剂量效应地面模拟试验,能够在线实时测量被测器件的功耗电流、逻辑功能、输出信号等参数,可对被测器件的输入电压、输入电流、输出电压等需要高精度测量的功能性能参数进行离线测量。通过典型器件的单粒子与总剂量效应试验,对测试系统的在线与离线测试功能进行了验证,结果表明该测试系统能够满足测试需求。

COTS软构件评估研究综述

对COTS(Commercial O ff-The-Shelf)软构件评估进行综述,包括COTS软构件评估在整个CBS活动框架中的定位、COTS软构件评估的过程和方法及与其密切相关的其他CBS活动领域简介等,并对COTS软构件评估的未来发展方向进行了展望。

基于COTS的空间信息处理系统单粒子闭锁保护技术实现

空间信息处理系统是用于宇航领域的嵌入式星载计算机系统,必须考虑到太空辐射问题的影响,应具有抗辐射的功能。在对太空辐射环境分析的基础上,重点针对单粒子闭锁(SEL)辐射效应研究了在商用现货(COTS)技术下小卫星的空间信息处理系统的抗辐射设计,给出了一种基于过流监测思路的COTS技术下抗SEL保护电路,并据此设计了在双机系统结构中的抗SEL解决方案。该方案将抗SEL保护电路分散到空间信息处理系统的各需要部分,构成网状实现了对SEL的分散监控保护和集中控制解决。本方案在某航天器空间信息处理系统中进行了原型实现,系统运行稳定、可靠。

基于COTS构件的系统开发

1 引言随着软件技术,特别是软件构件技术研究和实践的不断深入,当前系统开发的一个新趋势是大量使用COTS(Commercial-Off-The-Shelf)产品。软件表现出构造性和演化性的特点,促进了软件构件业和集成组装业的形成,软件构件市场已初见端倪。CORBA、COM和JavaBeans等构件标准的出现。

用COTS多处理机实现红外成像跟踪系统

研究了一种基于COTS多处理器的实时红外多目标成像跟踪处理系统 ,详细描述了在COTS多处理器上实现的跟踪处理算法 ,同时给出了整个系统的软硬件框架 .这种基于编程的图像处理系统具有高效 ,灵活的特点 ,修改起来非常方便 .该系统自研制成功以来已进行了多次试验 。

COTS器件的空间应用技术研究

从COTS(Commercial-Off the Shelf)器件在微小卫星平台系统的应用需求出发,通过分析COTS器件应用的瓶颈问题和空间辐射环境的特殊影响,对卫星平台系统COTS器件的筛选与老练流程控制方法,COTS器件空间应用的机、电、热设计,COTS器件的检错、容错技术,COTS器件的空间环境效应防护加固技术,COTS器件系统可靠性分析、验证与评估方法等方面的研究现状进行综述,并对可能涉及到的关键技术进行探讨;该研究结论可为微小卫星服役前对COTS器件系统空间应用设计提供参考,推动包括国产器件在内的COTS系统在航天领域的应用。

微纳卫星COTS器件应用研究

大量采用宇航级元器件进行航天器研制的模式,由于其"成本高、研制周期长、元器件性能不足"等缺点,已经难以满足微纳卫星"周期短、成本低、集成度高"的要求;因此提出了在微纳卫星上使用COTS(Commercial off-the-shelf)器件的方法;针对微纳卫星的特点,首先分析了微纳卫星对COTS器件的需要和风险,提出了COTS器件微纳卫星应用的选用原则、选用依据;在此基础上经过分析,提出了COTS元器件微纳卫星应用流程,有针对性提出了COTS器件应用的器件级和板级筛选方法,并开展了COTS器件的微纳卫星抗单粒子效应加固设计,进一步提高COTS器件应用的可靠性;通过在轨应用验证,结果表明,通过该方法选用筛选的COTS器件,在进行有效加固后可以满足微纳卫星在轨稳定运行的要求,同时为微纳卫星降低成本缩短研制周期提供了保障;该方法对COTS器件在微纳卫星中的应用提供了一般性指导意义。

基于COTS构件组装的系统开发

基于构件的软件开发强调以集成为中心进行系统构造。文章介绍了构件及接口操作,定义了基于构件开发的相关概念,给出了构件配置算法,最后用一个实例说明了基于COTS构件的系统开发过程。

COTS器件的空间辐射效应与对策分析

空间辐射环境是影响COTS(Commercial-off-the-shelf)器件的主要空间环境要素之一。通过分析空间辐射环境的主要来源,研究了空间辐射环境诱发的辐射效应,主要包括单粒子效应、总剂量效应、位移损伤效应等,提出了针对关键COTS器件的抗辐照的防护措施。

基于开放式系统及COTS技术的起重机操作训练模拟系统的开发

为减少大型起重机操作训练模拟系统的开发风险并缩短调试开发周期,提出了基于开放式系统及COTS技术的计算机模拟系统的开发方法.分析了开放式体系与COTS组件相结合的方法内涵及实施步骤.结合所开发的新型大型起重机操作训练模拟系统的原型系统,说明在系统的主要模块设计和系统整体设计等2个层面上应用该方法如何保证了系统功能的优化和快速实现,同时预留了进一步降低成本和易于升级换代的灵活性.

基于元数据的COTS构件研究与实现

当前软件系统开发的一个新趋势是大量使用Commercial Off the Shelf简称为COTS构件产品，文章提出了基于元数据的COTS构件的概念，将构件中属性、行为、约束等以元数据的方式独立出来，而构件专注于实现元数据支持下的业务规则处理，这在一定程度上缓解了这种系统所存在的外部依赖性强、系统演化性不好的问题，最后给出了一个有关的应用实例。

基于元数据COTS构件的信息系统开发方法

文章在分析了元数据COTS构件特点的基础上，讨论了一种新的信息系统开发方法，并通过一个例子阐明了该方法的优越性。

基于COTS软件系统的包装器及其接口设计

基于COTS的软件开发(COTS-BasedSoftwareDevelopment)方法日益受到重视,文章针对COTS软件的特点,提出了一种抽象的包装器模型,并给出了这种包装器模型的接口的设计方法。这种包装器模型进一步具体化可以把COTS软件包装成COM组件、CORBA组件以及JavaBean组件,通过包装器接口的组织还可以实现COTS软件功能的增加和屏蔽。

COTS IP适航审定技术研究

机载电子硬件承担的系统功能越来越多,基于成本考虑,使用COTS IP成为一种趋势,也为适航审定带来挑战。首先分析了COTS IP在机载电子硬件设计中的使用位置及带来的风险,研究了当前适航审查需求,然后依据局方文件和审定经验提出了建议的评估过程,并总结适航审查要素。研究成果有助于解决COTS IP的适航审定问题,为现有机载电子硬件设计保证方法提供参考。

COTS器件序贯加速温度循环评估试验方法研究

商业现货(COTS)器件以其高性能、低成本的特点,在航天领域应用越来越广。目前国内还没有公开的COTS器件可靠性保证标准规范,通常是按照军用标准做升级筛选后使用,试验时间长、成本高,并且还存在欠试验和过试验的风险。本文针对元器件评估试验中的温度循环项目,结合加速试验和序贯概率比试验,形成COTS器件序贯加速温度循环评估试验方法。首先分析比较国外COTS器件温度循环评估规范,其次介绍指数分布场合序贯试验方案,再次提出序贯加速温度循环评估方法,最后对某型DC/DC变换器开展了温度循环评估试验,对其可靠性指标进行了验证,说明了本方法的可行性与优越性。

通过基于COTS器件的软件容错技术提高空间高可靠计算机的性能

在空间计算机的设计和制造中,高性能和高可靠是一对矛盾.使用防辐照器件制造空间计算机能够提高可靠性,但是防辐照器件不仅价格昂贵,而且在性能上远远落后于同时代的COTS器件,不能满足日益增长的空间高性能应用的需求;而使用COTS器件制造的计算机能够达到很高的性能,而且具有较高的性价比,但是在容错能力比不上防辐照器件,不能满足空间计算机在可靠性方面的要求.在COTS器件上实现软件容错,是提高空间高可靠计算机性能的方法之一,现已成为国际上的趋势.美国国家宇航局喷气推进实验室和Stanford大学的可靠性计算实验室在这些方面都进行了卓有成效的研究.然而在COTS器件上实现软件容错也带来了许多挑战.软件容错带来的性能和功耗开销、软件本身的容错能力等都是必须面对的问题.在介绍了基于COTS器件的软件容错技术的背景和发展情况后,又针对其中的主要问题提出了可能的解决方法,其中基于错误流模型的容错编译技术具有较高的实用价值.

容错COTS服务器的Fail-Silent进程设计研究

首先提出了基于Fail-Silent进程的一种容错COTS服务器通用设计策略．接着通过比较Fail—Silent进程设计的两种策略，分析了基于监控的Fail—Silent进程设计策略的重要性和优势．然后作者通过分析指出现有的基于监控的Fail—Silent进程设计策略具有的三点局限性．最后针对这些局限性重点给出了改进设计并对其有效性进行了分析．改进设计应用于作者所承担的容错COTS服务器项目中，取得了良好的效果．

面向容错COTS服务器的PB机制研究

采用自顶向下的思想对利用PB机制构造容错COTS服务器进行了系统性的研究.首先基于实际研究开发工作给出了容错COTS服务器的系统模型,然后在该系统模型基础上设计了的通用PB机制,最后设计和分析了PB机制的四个核心算法:分布式故障诊断算法、分布式选举算法、分布式一致性控制算法和客户端/服务器协同算法.