文 献 综 述
摘要
星载计算机是航天器重要的系统核心部件，负责卫星的任务调度和综合信息处理工作，它的可靠性直接关系到控制中枢乃至整个航天器的成败。空间环境中存在的电磁波与高能粒子会对星载计算机系统中的电子器件产生各种辐射效应，从而影响到计算机内部微电子器件的性能和参数。为保证星载计算机的可靠性,在线重构技术提供了一种抵抗空间环境辐射效应的重要解决方案。
关键词星载计算机；辐射效应；可靠性；在线重构
1.引言
传统卫星的发射费用高，微纳卫星的出现使在相同性能下成本更低成为可能。[1]微型卫星具有体积小、成本低、灵活性强等特点[2]，在军事和民用领域日益受到重视，得到了迅速发展，已成为卫星技术的发展趋势之一。
卫星星载计算机系统发展迅速，系统规模日趋庞大，从而导致星上处理能力要求、计算量和工作可靠性要求更高。但星载环境下不仅存在着高低温、失重和真空放电等严酷环境，还存在着各种空间辐射，环境条件苛刻。[3]针对卫星在宇宙空间运行易受到各种高能粒子辐射，产生的单粒子现象会影响卫星星载计算机正常工作的问题，论文分析研究了基于CAN总线的数据通信和基于ARM架构的程序在线重构技术来抗空间环境辐射效应，从而实现远程故障维修、硬件可升级、可靠性提高和成本降低等目标。
2.国内外研究现状
20世纪50年代，前苏联在拜科努尔发射场发射了世界上第一颗人造地球卫星，并送入轨道，人类从此进入了利用航天器探索外层空间的新时代。随着人类科学技术的不断高速发展，人类从来没有放缓探索太空的脚步。[4]近年来，国外立方体卫星（简称立方星）的发展态势强劲。立方星采用商用现货部件和标准、模块化的设计，比其他小卫星研制发射成本更低，周期更短；发射灵活，可快速组网；分布式空间体系可同时获得较高的空间分辨率和时间分辨率，正成为军民用航天发展不可忽视的重要系统。立方星若能突破尺寸和功率限制，从目前的1U～3U构型按需求灵活地扩展至更多单元构型，支持进一步小型化的高性能有效载荷，并向高度模块化即插即用方向发展，将在遥感、通信、空间安全等领域成为小卫星发展的主流，甚至变革下一代航天器的设计、研制与部署方式。[5]
在各种太空技术中，星载计算机的设计开发是至关重要的一环[6]，无论是卫星、航天飞机、空间机器人还是空间站，都需要通过它来执行设备控制、事务管理和数据处理等复杂程度各异的航天任务。[4]星载计算机是航天器重要的系统核心部件，负责卫星的任务调度和综合信息处理工作，它的可靠性直接关系到控制中枢乃至整个航天器的成败。而空间环境不同于地面，其中存在着许多电磁波与高能粒子，它们会对星载计算机系统中的电子器件产生各种辐射效应，电子器件很容易受到电磁波的辐射和高能粒子的冲击，从而影响到计算机内部微电子器件的性能和参数。[7]
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