高级在轨系统合路器的研究

论文摘要

本课题来源于内蒙古自治区2004年科技攻关项目——高级在轨系统关键技术研究。高级在轨系统是空间数据咨询委员会为满足复杂航天器通信的信源多样性、高可靠性、高速、大容量、网络化、标准化和日益增长的国际合作需求而提出的高级在轨系统体制和标准。本文介绍了CCSDS协议和AOS的数据体制,深入分析了其业务种类、业务等级、分层结构、数据单元结构、数据传输过程。本文研究了AOS数据系统关键技术信道合路器的设计思想和方法,在基于国产芯片GT2OOO的方舟开发板上设计实现了信道合路器,并模拟数据通信过程对合路器功能进行验证。通过对虚拟信道进行动态优先机制的调度,系统可以对几路不同信源和码速率的链路控制器数据进行合路,使多路动态数据可以通过一个物理信道高质量的传输。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 AOS
• 1.2 国外与国内的研究现状
• 1.3 课题研究的内容
• 1.4 论文的结构
• 第二章 AOS 综述
• 2.1 AOS 主网模型
• 2.2 AOS 业务功能介绍
• 2.2.1 CPN 端—端业务
• 2.2.2 空间链路子网以及所提供的业务
• 2.3 空间链路子网的业务等级
• 2.4 AOS 数据单元格式
• 2.4.1 CCSDS 源包
• 2.4.2 包装业务数据单元
• 2.4.3 位流业务数据单元
• 2.4.4 复用业务数据单元
• 2.4.5 VCDU/CVCDU 数据单元
• 2.5 AOS 用户需求与特点
• 2.5.1 AOS 用户需求
• 2.5.2 AOS 特点
• 第三章 AOS 的数据传输及主要功能实体
• 3.1 AOS 数据的传输过程
• 3.1.1 发送端数据流处理过程
• 3.1.2 接收端数据流处理过程
• 3.2 虚拟信道数据单元（VCDU）长度的选取
• 3.3 信道标识
• 3.4 AOS 验证系统结构及主要功能实体
• 3.4.1 空间站数据源与链路控制器对应关系
• 3.4.2 虚拟信道链路控制器
• 3.4.3 信道合路器
• 3.4.4 信道分路器
• 第四章 硬件开发平台
• 4.1 方舟GT2000 介绍
• 4.2 方舟DRACO 开发板
• 4.3 LINUX 简介
• 4.4 嵌入式系统软件开发过程
• 4.4.1 建立交叉编译环境
• 4.4.2 编译和连接
• 4.4.3 重定位和下载
• 4.4.4 调试
• 4.5 方舟嵌入系统的开发过程
• 4.5.1 交叉编译环境的建立
• 4.5.2 JTAG 调试环境的建立
• 4.5.3 BootLoader 的设计与嵌入
• 4.5.4 Linux 内核的裁减与编译
• 4.5.5 根文件系统
• 第五章 AOS 合路器设计
• 5.1 虚拟信道
• 5.1.1 虚拟信道的调度
• 5.1.2 虚拟信道的复用方式
• 5.2 信道传输帧结构
• 5.3 合路器逻辑功能框图
• 5.4 客户机/服务器模式
• 5.5 通信方案设计与实现
• 5.5.1 合路器工作原理与步骤
• 5.5.2 链路控制器的工作原理与步骤
• 5.5.3 合路器的监控进程的设计
• 5.5.4 分路器的工作原理与步骤
• 5.5.5 合路器功能验证
• 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 附录