【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于卫星综合电子系统、星载高性能计算，尤其涉及一种天基云计算系统。
技术介绍
1、随着卫星等空间飞行器在国家安全、国民经济和社会生活中重要性的不断提高，卫星携带的有效载荷获取的数据数量在不断攀升。受地面站分布的影响，数据传输的时间和空间受到非常严格的约束，卫星获取的大量数据往往无法及时传输到地面的数据中心。除此之外，卫星获取的数据往往有效数据的占比不高，导致信道资源的实质性浪费。卫星系统的智能化，利用在轨的实时数据处理和数据融合，可以降低对数据传输通信的要求，实现在轨分析智能决策，从而大幅度提升整个系统的效率。
2、目前卫星数据处理系统通常采用具有高可靠性的cpu、dsp或者fpga等进行在轨数据处理，虽然对特定的任务具有较好的处理效果，但系统整体性能不高、通用性和扩展性较差、互联功能弱、无法进行智能ai决策和处理等缺点也较为明显。
技术实现思路
1、针对现有技术卫星高性能计算系统方面存在的问题，本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提出了一种天基云计算系统。
2、为了实现上述目的，本专利技术提出了一种天基云计算系统，所述系统包括：交换单元、管控计算机单元和若干个高性能计算机单元；其中，
3、所述交换单元，用于接收卫星平台发送的载荷数据并分发给高性能计算机单元，还用于接收高性能计算机单元发送的处理后数据，经数据合路复接后发送至卫星平台；
4、所述管控计算机，用于接收星务计算机的指令和遥测轮询，用于采集系统内部的模拟量，还用于
5、所述若干个高性能计算机单元，用于组成计算机集群，接收交换单元转发的载荷数据进行并行计算，并将处理后数据发送至交换单元，还用于进行数据备份。
6、作为上述系统的一种改进，所述系统还包括第一电源单元和第二电源单元；其中第一电源单元、第二电源单元、管控计算机和交换单元为常加电部分，高性能计算机单元由管控计算机进行单独加断电控制。
7、作为上述系统的一种改进，所述第一电源单元为管控计算机和交换单元提供+5v二次电源，为高性能计算机单元提供多路+5v二次电源，每路最高功率100w；
8、所述第二电源单元为管控计算机和交换单元提供±12v二次电源，为高性能计算机单元提供多路+5v二次电源，每路最高功率100w。
9、作为上述系统的一种改进，所述若干个高性能计算机单元均采用龙芯高性能cpu+桥片架构，通过千兆以太网进行互联，运行云计算系统软件，硬件上相互独立。
10、作为上述系统的一种改进，所述系统内部采用vpx插卡层叠式机械结构，背板通过vpx总线进行连接，高性能计算机单元、交换单元和管控计算机单元之间采用rs422总线进行信息传输和控制，高性能计算机单元和交换单元之间采用千兆以太网进行高速数据传输。
11、作为上述系统的一种改进，卫星平台为所述系统提供一次电源；星务计算机通过can总线与交换单元进行总线通信，通过lvds接口或tlk2711接口向交换单元发送载荷数据，并接收交换单元发送的处理后数据。
12、作为上述系统的一种改进，管控计算机的处理过程具体包括：
13、当收到星务计算机的开机指令时，控制高性能计算机单元加电，并控制其中一个或几个加电工作；
14、当收到星务计算机的断电指令时，对指定的高性能计算机单元进行断电操作，若断电操作失败，由星务计算机通过直接指令对高性能计算机单元进行断电操作。
15、作为上述系统的一种改进，管控计算机的处理过程还包括：对高性能计算机单元进行遥测监控和电流监控，若出现异常则对高性能计算机单元进行复位或断电处理。
16、与现有技术相比，本专利技术的优势在于：
17、本专利技术中多个高性能计算机单元可根据性能需求进行单独加断电，提高了系统灵活性和可靠性；多个高性能计算单元通过云计算系统进行互联，可进行并行计算和数据备份，具有极高的性能；系统具有通用性，能够运行各类计算软件和ai处理软件。
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1.一种天基云计算系统，其特征在于，所述系统包括：交换单元、管控计算机单元和若干个高性能计算机单元；其中，
2.根据权利要求1所述的天基云计算系统，其特征在于，所述系统还包括第一电源单元和第二电源单元；其中第一电源单元、第二电源单元、管控计算机和交换单元为常加电部分，高性能计算机单元由管控计算机进行单独加断电控制。
3.根据权利要求2所述的天基云计算系统，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的天基云计算系统，其特征在于，所述若干个高性能计算机单元均采用龙芯高性能CPU+桥片架构，通过千兆以太网进行互联，硬件上相互独立。
5.根据权利要求2所述的天基云计算系统，其特征在于，所述系统内部采用VPX插卡层叠式机械结构，背板通过VPX总线进行连接，高性能计算机单元、交换单元和管控计算机单元之间采用RS422总线进行信息传输和控制，高性能计算机单元和交换单元之间采用千兆以太网进行高速数据传输。
6.根据权利要求1所述的天基云计算系统，其特征在于，卫星平台为所述系统提供一次电源；星务计算机通过CAN总线与交换单元进行总线通信，通过L
7.根据权利要求1所述的天基云计算系统，其特征在于，管控计算机的处理过程具体包括：
8.根据权利要求7所述的天基云计算系统，其特征在于，管控计算机的处理过程还包括：对高性能计算机单元进行遥测监控和电流监控，当出现异常则对高性能计算机单元进行复位或断电处理。
...【技术特征摘要】
1.一种天基云计算系统，其特征在于，所述系统包括：交换单元、管控计算机单元和若干个高性能计算机单元；其中，
2.根据权利要求1所述的天基云计算系统，其特征在于，所述系统还包括第一电源单元和第二电源单元；其中第一电源单元、第二电源单元、管控计算机和交换单元为常加电部分，高性能计算机单元由管控计算机进行单独加断电控制。
3.根据权利要求2所述的天基云计算系统，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的天基云计算系统，其特征在于，所述若干个高性能计算机单元均采用龙芯高性能cpu+桥片架构，通过千兆以太网进行互联，硬件上相互独立。
5.根据权利要求2所述的天基云计算系统，其特征在于，所述系统内部采用vpx插卡层叠式机械结构，背板通过vpx...
【专利技术属性】
技术研发人员：饶家宁，安军社，刘延科，
申请(专利权)人：中国科学院国家空间科学中心，
类型：发明
国别省市：
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