SpaceWire基本概念
一、SpaceWire协议需求原因
越来越高数据率的传感器
– 比如
§ 多谱光学传感器
§ 合成孔径雷达
§ 通信载荷
– 因而需要更高速的航天器/卫星内部通信
有更多的数据,超过了能传输到地面的容量
– 因为存在与地面站通信速率的瓶颈
– 保存数据用的大规模存储器
– 为降低数据量,而做星载数据处理和压缩
这些都要求增加航天器/卫星内部的数据处理网络
各种总线通信技术已不能胜任
初始,只是从传感器到大规模存储器的点对点链接
– 以降低OBDH总线的占用率
现今,完整的内部网络
各种各样的拓扑结构以适应应用的要求
– 而不是应用被强制去使用一个特定的拓扑结构
快速的航天器/卫星整合总装
– 即插即用技术
单一SpaceWire网络代替航空电子单元和各种数据处理总线
降低成本
增强各模块的再使用能力
二、SpaceWire协议使用
用于互联航天器/卫星上的各数据处理单元
– 仪器
– 处理器
– 大容量存储器
– 遥测和遥控 (遥科学)
现状
– 在航天器/卫星上的数据处理网络系统
– 已被30多个重要太空任务选定使用,比如韦伯望远镜、双星探测计划、日本后续科研卫星等。
– 应用在欧洲、美国、日本、俄国、和其他国家
– 由邓迪大学提出的标准
–
三、SpaceWire主要特点
标准接口
简化系统集成和测试
刺激设备的重复利用
降低开发周期和成本
标准由ECSS-E-50-12A 更新到ECSS-E-ST-50-12C
简单
容易使用
低门数
高速 (2-200 Mbits/s)甚至更高
双向全双工
数据打包传输
灵活多变
特殊功能,比如网络时间码(time-codes)
四、SpaceWire通信体系结构特点
点对点的链路
使用路由交换的网络
任意的拓扑结构
容错设计,如果需要
高带宽设计,如果需要
非常容易开发达到特定太空任务需要的星载数据处理系统
抗辐射元器件有欧洲Atmel公司生产的AT7910(路由)、AT7911(1个spw接口)、AT7912(3个spw接口)、AT7913(智能处理节点)。图示是星载SpaceWire网络组建图。更灵活集成的方案是使用邓迪的相同功能的航天使用的IP核。