星载SpaceWire总线及其开发测试技术

以用来 开发 ＳｐａｃｅＷｉｒｅ设备及 系统 ；并且有一系列的开发测试设备可 以用来检测 、测 试或者分析评估 ＳｐａｃｅＷｉｒｅ设备 、链路和
网 络 。
关键词 ：ＳｐａｃｅＷｉｒｅ；星上高速数据传输 ；灵活多变体系结构 ；开发与测试
中 图分 类 号 ：Ｖ４
文 献标 识 码 ：Ａ
ＤＯＩ：１０．．０３．００９
可 以得到重 复再 利 用 ，同时使 得 卫星 的 整合 总装 变 得 更加容 易和快速 。
ＳｐａｃｅＷｉｒｅ正是 在这 种 背景 下适 应 各 种新 的要 求 而逐渐发 展起来 的一项 星上高 速数据传输 的使能 技 术 。ＳｐａｃｅＷｉｒｅ是一个 飞 行器 或 者 卫 星 内部 高 速 数 据传输 的通用标 准 ：已经 被很 多个 重要 的卫星 项 目选定使用 ，使用者包括 欧空局 （ＥＳＡ）、美 国宇航 局 （ＮＡＳＡ）、Ｅｌ本宇航 探索 局 （ＪＡＸＡ）、其 它宇 航局 ，以 及 世界 范 围 内 的空 间研 究 机 构 和 工 业 界 Ｉ】］ ＥＳＡ 在十几个 航天项 目上 使用 了 ＳｐａｃｅＷｉｒｅ，比如 ＧＡＩＡ （空间天文探 测器 ，２０１１）、ＧＥＯ ＭＳ、ＢｅｐｉＣｏｌｏｍｂｏ（水 星探测器 ）、Ｅｘｏｍａｒｓ（火星 快 车 ，２００４）、Ｓｅｎｔｉｎｅｌ一１、 Ｓｅｔｉｎｅｌ一３（地球 观测 卫 星 ，哨兵 ）、Ｐｒｏｂａ一３、Ｍａｓｅｒ一
１０ ＥＭＬ、ＥＲＢ 一２、Ｗ ａｔＳｅｎ Ｍ ＨＳ一２ ＡｌｐｈａＳａｔ ＮＰＡＬ
等 ；此 外 ，ＮＡＳＡ 在 重 大 的 航 天 项 目 中 选 定 了 ＳｐａｃｅＷｉｒｅ，比如 Ｊａｍｅｓ Ｗｅｂｂ Ｓｐａｃｅ Ｔｅｌｅｓｃｏｐｅ（韦伯 望远 镜 ）、ＧＯＥＳ—Ｒ（ＮＯＡＡ／ＮＡＳＡ 同步 气象 卫 星 ）、 ＬＲＯ （Ｌｕｎａｒ Ｒｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅ Ｏｒｂｉｔｅｒ月球探 测轨道 飞 行 器 ）、ＧＰＭ （Ｇｌｏｂａｌ Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）、 ＬＣＲＯＳＳ（Ｌｕｎａｒ Ｃｒａｔｅｒ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｓａｔｅｌ— ｌｉｔｅ）以及 美军 的 ＡＦＲＬ（Ａｉｒ Ｆｏｒｃｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏ． ｒｙ）的 ＰｎＰ卫 星 （ＰｎＰＳａｔ）；ＪＡＸＡ在 ２００８年 确定 了 在今 后的科 研 卫 星 中把 ＳｐａｃｅＷｉｒｅ作 为 事 实标 准 ． 比如 ＮｅＸＴ（ｘ—ＴＩ ｄｙ Ａｓｔｒｏｎｏｍｙ，２０１３）、Ｂｅｐｉ Ｃｏｌｏｍｂｏ ／ＭＭＯ （２０１３）、ＴＯＰＳ（２０１１）、ＤＥＯＳ、ＥＲＧ等项 目。
文 章 编 号 ：１００５—３３８７（２０１６）０３—００３０—３３
２０１６年第 ３期
星载 ＳｐａｃｅＷｉｒｅ总线 及其 开发 测试 技 术
陈湘 陇 经 小川 华广 胜 杨 铭 梁 学 俊 巴 峰
（１．中国航 天系统科 学与工程研究 院 ，北京 １０００４８；２．中国合格评 定 国家认 可 中心 ，北京 １０００６２； ３．江苏省产 品质量监督 检验研究 院 。南京 ２１０００７）
摘 要 ：作为一项专 门面向星载应用的高速数据传输 的总线技术 ，ＳｐａｃｅＷｉｒｅ现已被 ＥＳＡ，ＮＡＳＡ，ＪＡＸＡ以及其它实体广泛
的使用 ，是已被验证的成熟技术。ＳｐａｃｅＷｉｒｅ提供简单适用 的标 准接 口，可 以根据应用要 求灵活多变的配置最合适 的体系结
构 ，同时 ＳｐａｃｅＷｉｒｅ技 术 的 不 断发 展 提 供 了更 多 更 强 大 的功 能 。 现有 ＳｐａｃｅＷｉｒｅ相 关 宇航 级 芯 片 以及 被 广泛 验 证 过 的 ＩＰ核 可
课 题 项 目：江 苏省 产品 质 量监 督 检 验研 究 院课 题 （２０１４ＱＫ０９５）
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１ ＳｐａｃｅＷｉｒｅ技 术 简 介
ＳｐａｃｅＷｉｒｅ技术 ＿２］是 定 义 在 欧洲 航 空标 准 化 协
作组 织 的 ＥＣＳＳ—Ｅ—ＳＴ一５０—１２Ｃ标准 中 ；此标 准是 由英 国邓迪 大学 （Ｕｎｉｖ ｏｆ Ｄｕｎｄｅｅ）为主编 写 ，同时采 用 了欧洲 范 围内相关工 程师 的建议 。
０ 引 言
现今 ，很多 卫星 或者 飞行 器都 装备 了越 来越 高 的高码率 的载荷 ，比如 高分 辨率 的多谱 光学传感 器 、 合 成孔径雷达 和高带宽通 信载荷 。这些 拥有更 高码 率 的载荷要求更 高速 的卫 星或者飞行 器的 内部数 据 通 信 。另外 ，通常 由于卫 星 或者 飞行 器存 在 与地 面 接 收站数据传输 的带宽 瓶颈 问 题 ，大 部 分卫 星或 者 飞行器都装 备有保 持数 据用 的大规 模存 储 器单 元 ： 同时为 了降低数据量 ，装 备有星 载数据处理单 元 ．或 者 是星载数 据压缩单元 。那么这些 各种处理 或者存 储 单元 以及 各种载 荷之 间就 需 要互 联 ，并且 能够 相 互之 间进行 高速 的数 据传输 。长期 以来使用 的数据 总线 ，因为 有其 自身不 可避免 的缺 陷 ，已经不 能胜任 这些要求 。从整体 概念 上讲 。卫 星 或者 飞行 器 内部 的数据传输 网络概念 正在渐渐地 取代总线概 念 。星 上数据传输 网络 ，最初 ，只是一个从 高码率 载荷到大 规模存储 器 的点对 点 连接 ，以降低 星载 数 据传 输总 线的 占用率 。现如 今 ，已经 发展 到 完整 的卫 星 内部 数据传输 网络 的概 念 。
此 外 ．发 展趋 势要 求此 数据 传输 网络 有非 常灵 活 的体 系拓扑结构 ．以适应各种 不 同应用 的要求 。而 不是有 一个特定 的拓 扑结 构 ，而设 计者 则 被迫 去改 变应 用要求来适 应此 特定 拓扑 结 构 ：同时 要求 各种 载荷 、数据处理单元 或者存储单 元拥有标 准接 口，而