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PowerPC的空间路由器硬件平台设计和实现

  • 文件类型:pdf
  • 文件大小:20M
  • 整理时间:2019-07-03

地面互联网技术的快速发展以及航天任务的复杂性不断提高,产生了将互联网扩展到空间、建立天地一体化航天互联网的强烈需求。空间路由器作为航天互联网组网的关键设备之一,负责空间网络协议的执行,连接多个逻辑上分开的子网,实现子网间的通讯。目前,国内已经开展了空间网络协议的部分研究与系统仿真。但是,并未对空间路由器硬件平台进行相关研制,这导致无法开展空间网络协议的地面试验与飞行搭载试验。本文跟踪当今国际上先进星载计算机系统的设计理念,研制出了一种基于PowerPC的空间路由器硬件平台,用于满足研究人员开展各种空间网络协议的地面试验与飞行搭载试验需求。研究人员在该平台上可以进行各种空间网络协议的研究和性能测试,以及分析空间网络协议性能对硬件平台的依赖因素。另外,由于空间路由器工作在地球同步轨道或者行星轨道上,因此容易产生单粒子翻转、单粒子锁定等空间箱射效应,因此本文对空间路由器硬件平台的可靠性进行了部分研究,为将来工程实现做准备。本文对空间路由器硬件平台的设计思路和设计过程进行了详细的论述,包括空间路由器硬件平台需求分析,处理器选型,原理和PCB设计,硬件调试以及U-Boot程序移植。文章最后,对该硬件平台的处理器性能,内存稳定性、TCP传输性能以及平台功耗进行了测试,给出了测试结果。