题目：高可靠星载SpaceWire网络性能评价研究

 

空间探测技术的发展促使高精尖仪器设备在星载环境中的应用，特别是更多的成像类设备，星载电子设备产生和待处理的数据总量也因此迅猛增长，对数据传输总线提出了更高要求。SpaceWire是ESA于2003年提出的一种串行、高速、点对点、全双工的数据网络标准，对于现代星载电子设备之间大数据量信息传输需求提供了高带宽支持。当前，随着SpaceWire技术在许多航天任务中应用的深入，构建SpaceWire网络成为必然，而传统SpaceWire网络具有多源、异步、事件触发的特性，很难提供确定的信息传输时延。

为克服SpaceWire的上述应用瓶颈，本文研究了一种基于时间触发的SpaceWire网络通信协议(TTSPW，Time-Triggered SpaceWire)，并且研究了端系统和路由器的时刻调度算法。对TTSPW网络从理论计算和仿真两方面分析了它的传输时延，并以实例加以验证。通过合理的规划使节点在确定的时刻调度，避免了网络资源冲突，保障了信息传输时延的确定性。

本文的工作内容及成果包括以下几个方面：

（1）分析了星载常用组网协议和组网模式，针对星载消息传输需求，构建了星载典型SpaceWire组网拓扑结构；

（2）研究了TTSPW协议，针对时间触发消息的性能分析需求，提出了TTSPW实时性解析评价方法；

（3）研究了星载网络通信典型故障模式，构建了TTSPW可靠性评价解析模型；

（4）针对时间触发通信机制，建立了TTSPW仿真模型，构建了典型仿真场景，对TTSPW网络性能开展了仿真评价研究，通过理论分析与仿真结果分析，验证了TTSPW时间触发协议的正确性。