复合视场分布式数字信号处理系统及调度方法技术方案

本发明专利技术涉及一种复合视场分布式数字信号处理系统及信号处理调度方法，实现多视场星敏感器多个头部复合视场和多个线路盒的数字信号处理及调度。在对复合视场的图像处理、头部与线路盒的数据交互、头部LVDS数据传输、遥测数据读写等数字信号处理时，通过时间片划分、流水线处理、乒乓存储器和工作模式等调度方式的结合运用，在保证数据更新率的前提下，完成所有数字信号的处理，使各个进程有序运作无数据冲突。

【技术实现步骤摘要】
复合视场分布式数字信号处理系统及调度方法
本专利技术涉及复合视场分布式数字信号处理系统及调度方法，旨在实现多视场星敏感器多个头部的复合视场和多个线路盒的数字信号处理及调度。
技术介绍
星敏感器是高精度空间飞行器的关键部件，主要用于测量恒星矢量在星敏感器坐标系中的分量，通过星图识别，并利用已知恒星的精确位置来确定空间飞行器相对于惯性坐标系的三轴姿态。具有定位精度高，质量小，功耗低，高度自主，并且无姿态累积误差等优点，是目前所有姿态敏感器中精度最高的敏感器。虽然星敏感器是目前精度最高的姿态测量器件，但它还存在一些不足，如姿态角不能等精度输出(滚动角的精度较俯仰角、偏航角精度低)；视场中恒星的分布及太阳光等杂散光的影响会降低可靠性，甚至使其无法正常工作。为克服以上不足，通常在航天器上安装两个或两个以上的星敏感器，它们独立工作、互为备份，提高了姿态测量精度和可靠性。为了进一步改善星敏感器的性能，近年来国外出现多视场星敏感器的概念。如法国SODERN公司的HYDRA星敏感器；日本三菱电机的SIS星敏感器以及丹麦科技大学的μASC星敏感器。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号处理调度方法，其特征在于，用于复合视场分布式数字信号处理系统，该系统包含两个以上星敏感器头部及冷备份的多个线路盒，各星敏感器头部与各线路盒分别通信连接；/n所述信号处理调度方法，包含：/n通过流水线处理，使第K+1次曝光，与第K次曝光的图像预处理及数据处理同步进行；/n通过时间片划分，将一个帧周期的时间，根据进程数划分为若干个时间片，各个时间片完成独立的进程功能，其中：/n通过时间片划分，在一个帧周期的时间内处理的头部进程，包括：/n对应第K+1次的各头部同步曝光；对应第K次曝光的图像预处理、控制数据处理、生成图像预处理数据或星图数据发送至外部测试设备、头部下行图像预处理数据和控制...

【技术特征摘要】
1.一种信号处理调度方法，其特征在于，用于复合视场分布式数字信号处理系统，该系统包含两个以上星敏感器头部及冷备份的多个线路盒，各星敏感器头部与各线路盒分别通信连接；
所述信号处理调度方法，包含：
通过流水线处理，使第K+1次曝光，与第K次曝光的图像预处理及数据处理同步进行；
通过时间片划分，将一个帧周期的时间，根据进程数划分为若干个时间片，各个时间片完成独立的进程功能，其中：
通过时间片划分，在一个帧周期的时间内处理的头部进程，包括：
对应第K+1次的各头部同步曝光；对应第K次曝光的图像预处理、控制数据处理、生成图像预处理数据或星图数据发送至外部测试设备、头部下行图像预处理数据和控制数据处理应答至线路盒；
通过时间片划分，在一个帧周期的时间内处理的线路盒进程，包括：
线路盒接收各类星敏感器控制数据、上行头部控制数据至头部、线路盒处理接收的数据、写遥测数据、外部请求遥测数据；
其中，对应于处理头部进程的时间片，和对应于处理线路盒进程的时间片存在交叠时，采用包含两片存储器的乒乓存储器来解决数据冲突，其中一片存储器进行读操作的同时另一片存储器进行写操作；头部和线路盒各自设置有乒乓存储器。


2.如权利要求1所述的信号处理调度方法，其特征在于，
对应于处理头部进程的时间片，和对应于处理线路盒进程的时间片存在交叠，包含：头部将图像预处理数据写入头部存储器并下行至线路盒，与头部将图像预处理数据发送至外部测试设备，时间片上存在交叠；为此，头部存储器使用包含A1片存储器和B1片存储器的第一乒乓存储器；
在一个帧周期内，通过A1片存储器写入当前帧的图像预处理结果，而将B1片存储器存储的结果读出下行至线路盒并发送至外部测试设备；在下一个帧周期内，通过B1片存储器写入当前帧的图像预处理结果，而将A1片存储器存储的结果读出下行至线路盒并发送至外部测试设备。


3.如权利要求1或2所述的信号处理调度方法，其特征在于，
对应于处理头部进程的时间片，和对应于处理线路盒进程的时间片存在交叠，包含：头部下行图像预处理数据至线路盒并写入线路盒存储器，与线路盒的CPU读取图像预处理数据，时间片上存在交叠；为此，线路盒存储器使用包含A2片存储器和B2片存储器的第二乒乓存储器；
在一个帧周期内，通过A2片存储器写入线路盒在当前帧接收的数据，而CPU对B2片存储器存储的数据进行读取；在下一个帧周期内，通过B2片存储器写入线路盒在当前帧接收的数据，而CPU对A2片存储器存储的数据进行读取。


4.如权利要求1所述的信号处理调度方法，其特征在于，
任意一次曝光开始时，在处理头部进程的一个帧周期的时间内，划分第一时间片、第二时间片和剩余时间片；
在第一时间片内，头部进行控制数据处理、图像预处理并生成图像预处理数据；在第二时间片内，头部将图像预处理数据和控制数据处理应答下行至线路盒；
在线路盒接收到数据后的一个帧周期的时间内，为处理线路盒进程划分有第三时间片、第四时间片、第五时间片；

【专利技术属性】
技术研发人员：周琦，施金花，沈杰，黄浩，赵君，刘颖，黄礼明，
申请(专利权)人：上海航天控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31