● 摘要
随着航天技术的高速发展，空间活动日益复杂，星载数据处理系统的高速处理能力变得越来越重要。同时，当前空间通信的一个趋势是通过将IP网络延伸到航天器来实现空间网和地面网的无缝连接，如果能把TCP/IP协议扩展到空间网，则可以将空间网和地面网使用的协议进行整合、统一，可以有效利用当前现成的网络设备，而不必在为不同的空间活动开发独立的设备、技术和产品，降低空间开发的成本。
本文通过对CCSDS（Consultative Committee for Space Data Systems，空间数据系统咨询委员会）所制定的AOS协议、封装协议和IP over CCSDS空间链路协议的研究，提出了天地一体化IP网络协议体系，在网络层采用TCP/IP协议，在数据链路层采用AOS协议，以IP over CCSDS为标准通过空间链路传输IP数据包。根据协议及典型应用场景设计了AOS协议系统的结构框架，并且为了提供系统的扩展性和灵活性设置了配置信息包。
本文基于FPGA平台，使用Xilinx ISE 13.2为开发工具，Modelsim 10.1a为仿真工具对所设计系统进行了仿真，初步验证所设计系统的正确性。最后搭建了一套硬件实现环境，在该环境下，对IP over AOS业务进行了实际测试，使用多种互联网应用的测试结果表明，本文所设计的系统能够正确完成IP over AOS业务，最后，针对系统存在的不足提出了下一步的研究计划和方向。