一种星载计算机的制作方法

本发明涉及卫星遥感数据处理技术领域，具体涉及一种星载计算机。

背景技术：

传统的遥感卫星在执行任务时的模式一般是地面指控中心向卫星发送命令要求，卫星到达任务区域后开始进行拍摄，然后对拍摄内容进行存储形成影像数据。当卫星下一次到达地面信号可控区域时，地面再发送命令给卫星，和卫星实现交互，下载卫星存储的影像数据。数据到达地面后，经过高性能计算机各类计算处理，最终为各类业务提供数据服务。

但是在对遥感影像数据进行处理的过程中，地面计算机只能在与卫星交互后才能下载卫星存储的影像数据，故不能将遥感数据源的原始格式实时转换为高速数据流，造成了海量的遥感数据源得不到及时的处理，延误了遥感数据的应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种星载计算机，将传统的数据处理计算机集成在了一个模块上，该模块可以搭载在卫星上，实现动态上传各类业务应用程序，改变了卫星遥感行业的数据流程模式，能对采集的数据进行实时计算。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

星载计算机，包括机体及设置在机体内部的计算卡模块、计算机模块、主板；所述机体侧面设置有连接模块，所述连接模块包括若干串行连接的插槽，所述若干插槽供所述计算卡模块、计算机模块、主板插入，所述机体上设置有若干接口，所述若干接口包括一对cameralink输入接口、一对cameralink输出接口，所述计算卡模块包含站端处理单元,所述主板包括若干计算机闪存设备，所述计算机模块内安装有操作系统软件。

进一步地，所述若干接口还包括电源接入接口和若干usb接口，所述电源接入接口为星载计算机提供运行所需电能，所述若干usb接口用于实现与卫星其它设备的交互。

进一步地，所述若干插槽的数量为三个，分别为第一插槽、第二插槽和第三插槽，所述第一插槽、第二插槽和第三插槽依次串行连接，兼容强，可以聚合各个模块的功能。

进一步地，所述若干插槽均为pcie-x1插槽，采用高速串行计算机扩展总线标准，为机体提供扩展功能接口，支持热插拔，实现低延迟通信，最大限度地提高有效载荷带宽和链路效率，保证该星载计算机的数据传输效率。

进一步地，所述若干插槽均为pcie-x2插槽，支持更高性能的主板，具有更高的带宽，且每条串行线路的数据传输率更高。

进一步地，所述机体的尺寸为95.5mm*95.5mm*20mm，使得传统的数据处理功能能集成在一个较小的模块，该机体便于搭载在卫星上，不会增加卫星的重量，不影响卫星原有的性能。

本发明的工作原理及有益效果：所述计算卡模块用于实现对卫星相机采集到数据的并行计算处理，所述计算机模块实现针对影像数据的顺序型多线程程序的执行，并且搭载配套用于驱动各类地面上传的具体任务应用程序操作系统软件，所述主板为该星载计算机提供存储空间，由所述计算机模块驱动cameralink输入接口实现图像数据采集，由所述计算机模块驱动cameralink输出接口实现与地面进行数据传输，对本发明的应用能实现了地面与卫星动态传输各类业务应用程序，与传统卫星遥感行业的数据流程模式不同，可以实现地面向卫星发送控制命令以及具体数据处理任务，所述计算机模块接收来自地面的控制命令以及具体数据处理任务，接收信息后，卫星到达目标区域，采集数据并且实时计算，根据具体的应用程序在卫星上利用所述计算卡模块完成计算，将计算结果保存为小型结构化数据并存储到所述主板，当到达地面通信范围时，在下传计算结果，可以不下传具体的影像数据，可大幅提升处理效率，可实现飞行轨道内的全天候实时观测并计算。

附图说明

图1是本发明星载计算机实施例的结构示意图；

图2是本发明星载计算机的侧面示意图；

图3是本发明星载计算机的业务流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：机体1、计算卡模块2、计算机模块3、主板4、第一插槽5、第二插槽6、第三插槽7、cameralink输入接口8、cameralink输出接口9、电源接入接口10、usb接口11。

本发明的实施例基本如图1、图2所示：

星载计算机，包括机体1及设置在机体1内部的计算卡模块2、计算机模块3、主板4；计算卡模块包含站端处理单元，在本实施例中选用带rpu的krs计算卡模块；计算机模块内安装计算机模块内安装有操作系统软件，本实施例选用x86计算机模块；主板包含多个若干计算机闪存设备，本实施例选用x86主板，该x86主板上嵌入多个nand芯片，具体数量由主板的存储需求确定，再此设置四个nand芯片，使得x86主板能为该星载计算机提供2tb的存储空间。

机体1侧面设置有连接模块，该连接模块包括三个串行连接的插槽，分别为第一插槽5、第二插槽6和第三插槽7，第一插槽5供计算卡模块使用，第二插槽6供计算机模块使用，该第三插槽7供主板使用，计算卡模块、计算机模块和主板均通过各自的插槽插入机体1实现串行连接，第一插槽5、第二插槽6和第三插槽7均为pcie-x1插槽，采用高速串行计算机扩展总线标准，为机体提供扩展功能接口，支持热插拔，实现低延迟通信，最大限度地提高有效载荷带宽和链路效率，保证该星载计算机的数据传输效率。

机体1上设置有六个接口，具体包括一对cameralink输入接口8、一对cameralink输出接口9、一个电源接入接口10和一个usb接口11，电源接入接口10为星载计算机提供运行所需电能，usb接口11用于实现与卫星其它设备的交互，usb接口11的数量可以根据需接入该星载计算机的设备数量而设置，在此选用usb3.0接口，一对cameralink输入接口8采用cameralinkbasesdr26连接相机，一对cameralink输出接口9采用cameralinkfullsdr26连接数据传输机，此处所述相机和数据传输机均为卫星上搭载的常用设备，在此不在赘述。

在本实施例中，机体的尺寸为95.5mm*95.5mm*20mm，使得传统的数据处理功能能集成在一个较小的模块，该机体便于搭载在卫星上，不会增加卫星的重量，不影响卫星原有的性能。

本发明的另一实施例中，为支持更高性能的主板，使该星载计算机的传输具有更高的带宽和每条串行线路具有更高的数据传输率，所述若干插槽均选用为pcie-x2插槽。

如图3所示，在本星载计算机搭载在卫星上进行工作时，地面上传业务需求到地面卫星指控中心，地面卫星指控中心发送的控制命令及业务需求通过卫星交互站传输给卫星，卫星上搭载的该星载计算机的计算机模块3接收到来自地面卫星指控中心的控制命令及业务需求，卫星到达任务区域后，计算机模块3驱动具体任务应用程序，包括驱动通过usb接口11连接的其他设备工作，以及驱动与cameralink输入接口8连接的相机进行拍摄，采集图像数据，该图像数据通过cameralink输入接口8传输给计算卡模块2，该计算卡模块2自带的站端处理单元对图像数据进行数据预处理、数据加工以及并行计算处理，得到计算结果，该计算结果传输给计算机模块3，再由计算机模块3发送给主板4进行存储，当卫星执行完任务到达地面信号可控区域时，地面指控中心再通过卫星交互站发送控制命令给卫星，搭载在卫星上的星载计算机的计算机模块2接收控制命令并通过驱动cameralink输出接口9，使得与cameralink输出接口9连接的数据传输机与地面进行数据传输（传输计算结果），该传输数据由计算机模块3从主板4中调取，地面的卫星交互站接收到计算结果后分发给地面应用中心，使得地面可以直接获取计算结果，不用再从卫星上下传具体的影像数据后再进行计算，大幅提升卫星拍摄数据处理的效率，不仅使得卫星上拍摄的影像数据能被及时处理，还大幅提升了卫星与地面的数据传输速度（文本数据的传输速率高于图像数据），对本发明的应用将将传统的数据处理计算机集成在了一个模块上，该模块可以搭载在卫星上，改变了卫星遥感行业的数据流程模式，实现动态上传各类业务应用程序和对采集的数据的实时计算，从而实现卫星在飞行轨道内的全天候实时观测并计算。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。