空间科学实验多任务管理与信息处理技术研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 闫梅 |
| 答辩日期 | 2011-05-30 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 张涛 |
| 关键词 | 空间科学实验 总线 嵌入式操作系统 多任务管理 信息处理 |
| 学位专业 | 物理电子学 |
| 英文摘要 | 随着空间科学的发展和航天技术的进步，作为一种重要的载人航天器，空间站目前已受到各国的高度重视。国外多国已经合作建设了国际空间站，并取得了丰硕的研究成果。而目前我国正在计划建设的空间实验室及空间站，作为在太空进行微重力试验和科学研究的大型平台，其上的实验设备种类繁多，涉及到的数据多种多样，迫切希望有一个高效可靠的信息处理平台，能够有效地管理各种实验设备，处理系统的复杂任务和数据信息。本课题是在这个背景下提出的。课题以空间实验室及空间站计划为应用背景，以微重力条件下的空间科学实验为应用目标，开展功能模块化、系统集成化的空间科学实验平台的预先研究，设计研制适应性强、数据接口丰富和系统功能可重置的多任务管理与信息处理系统，为我国未来空间实验室及空间站的科学实验平台奠定技术基础。本论文首先从空间科学实验的需求出发，分析了空间科学实验多任务管理与信息处理系统的功能需求、空间常用的数据总线以及系统总线特性；提出了系统的整体技术方案；分析比较并确定了系统的核心处理器和实时多任务操作系统。论文设计了基于ARM的多任务管理与信息处理系统硬件平台，平台具有丰富的数据接口，采用了标准化模块化的设计风格，通过增减或改服务任务模块，可以满足不同类型空间科学实验仪器或实验的控制管理和信息处理需求。论文制定了通信协议；对系统的复杂信息处理进行了任务划分；对多任务控制管理模块的软件结构进行了分层设计和模块化设计；详细分析并比较了系统各种信息处理方案的优劣，提出并实现了合理有效的信息处理方案；对1394数传模块的通信方案进行了设计并实现；对计算机上基于IEEE1394总线的驱动和应用程序进行了研究，设计了灵活的人机交互界面。论文构建了系统的验证平台，实现了系统对多个实验有效载荷的控制管理和复杂信息的有效处理，实现了IEEE1394总线可挂载多个有效载荷的系统总线功能，从而为其作为下一代星载总线提供了有力的技术支撑。实验证明，系统性能稳定可靠，软硬件体系结构具有很强的工程实用性。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-09-11 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/5382]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 闫梅. 空间科学实验多任务管理与信息处理技术研究[D]. 中国科学院研究生院. 2011. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
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