[发明专利]航天智能总线接口系统和使用该接口系统的航天智能网络系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种接口系统和一种网络系统。

背景技术

Space Wire总线由欧洲宇航局、欧洲空间公司和学术界共同制定，于2003年提出，即ECSS-E-50-12A[1]，后于2008年提出修订版ECSS-E-ST-50-12C[2]。它可组成一种高速的、点对点、全双工的串行总线网络，以IEEE-1355-1995和LVDS两个商业标准为基础，汲取了1394总线、ATM和以太网技术的优点，同时兼顾航天应用的特点。该总线标准致力于航天器有效载荷系统数据和控制信息的处理，以满足未来高性能高速数据传输为目标，提供一种统一的用来连接传感器、数据处理单元、大容量存储器的基础架构。除具有很好的电磁兼容性之外，在错误检测、异常处理、故障保护和故障恢复及时间确定性方面都做了相应加强，目前已成功地应用于Mars Express、Venus Express、Smart-1、Rosetta等多个航天任务中。

现有Space Wire总线接口为9针式，该9针传输的信号参见2003年发表于《Space Wire-Links，nodes，routers and networks》上的《European Cooperationfor Space Standardization》和《European Cooperation for Space Standardization》两篇文献。原有9针式Space Wire总线接口不能提供航天设备需要的标准28V电源，外加电源造成集成调试时间较长，严重制约快响应航天器的开发；SpaceWire总线用时间码来使航天设备同步，但这种方式同步精度低且需要设备始终与时间源保持通信，当离线或通信中断时将无法保证同步工作；此外，SpaceWire总线设备及集成的系统不具备自描述、自组织、动态自适应可重构、自认知和自诊断等功能，因此无法自动运行，集成调试时间较长，严重制约快响应航天器的开发。

发明内容

本发明的目的是解决目前Space Wire总线接口不能提供航天设备标准电源、同步精度低且在离线或通信中断时无法保证同步工作以及不具备自描述、自组织、动态自适应可重构、自认知和自诊断的功能的问题，提供了一种航天智能总线接口系统和使用该接口系统的航天智能网络系统。

航天智能总线接口系统，它包括Space Wire总线接口，它还包括电源接口、同步脉冲接口和总线接口控制器；

所述电源接口，用于提供航天设备标准电源信号；

所述同步脉冲接口，用于向外部设备提供同步秒脉冲信号；

所述总线接口控制器，

用于当有外部设备插入时，通过Space Wire总线接口接收外部设备的电子数据表，并存储接收到的电子数据表，还用于通过Space Wire总线接口查询外部设备的状态，并根据外部设备的状态，从总线接口控制器内部选择对应的电子数据表对外部设备进行配置，

用于根据外部应用程序指令通过Space Wire总线接口来接收或发送数据，

用于根据外部应用程序指令通过Space Wire总线接口对外部设备进行驱动，

用于根据接收到的外部应用程序的命令，在总线接口控制器内调取相应的电子数据表给外部应用程序，

还用于给同步脉冲接口发送同步秒脉冲信号。

使用航天智能总线接口系统的航天智能网络系统，它包括n个航天智能接口系统，n为大于1的正整数，且各个航天智能接口系统的Space Wire总线接口并联在一起；

每个航天智能接口系统包括Space Wire总线接口、电源接口、同步脉冲接口和总线接口控制器；

所述电源接口，用于提供航天设备标准电源信号；

所述同步脉冲接口，用于向外部设备提供同步秒脉冲信号；

所述总线接口控制器，

用于当有外部设备插入时，通过Space Wire总线接口接收外部设备的电子数据表，并存储接收到的电子数据表，还用于通过Space Wire总线接口查询外部设备的状态，并根据外部设备的状态，从总线接口控制器内部选择对应的电子数据表对外部设备进行配置，

用于根据外部应用程序指令通过Space Wire总线接口来接收或发送数据，

用于根据外部应用程序指令通过Space Wire总线接口对外部设备进行驱动，

用于根据接收到的外部应用程序的命令，在总线接口控制器内调取相应的电子数据表给外部应用程序，

还用于给同步脉冲接口发送同步秒脉冲信号。