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随着国内外微小卫星技术的不断发展,微小卫星系统的功能越来越复杂、越来越强大,传统的不具备操作系统的微小卫星系统已经无法满足功能性上的需求。对于提供微小卫星上功能模块的局部代码更新来提升微小卫星扩展性以及增强复杂功能卫星的健康监控变得极为迫切。在条件允许的情况下,微小卫星应该能够通过局部的代码动态更新来实现功能的扩展,能通过健康监控对故障进行预测分析,对于一些简单的故障具有故障自我恢复的功能。
本文在调研了目前世界主流微小卫星上搭载的操作系统技术的基础上,结合浙江大学ESE工程中心对于车载实时操作系统领域多年的研究积淀,对面向微小卫星领域的实时操作系统关键技术进行了深入研究,并参照汽车领域的AUTOSAR标准设计,深度定制了Smart-OSEK OS,实现了针对微小卫星领域的嵌入式实时操作系统Smart-OSEK OS for Satellite,主要工作如下:
(1)完成了面向微小卫星的嵌入式实时操作系统原型设计开发,主要结合了
Smart-OSEK OS原先的架构和微小卫星领域操作系统的特殊性,对OS中断、体系架构、硬件驱动模块进行了定制,并测试通过。
(2)完成了面向微小卫星处理器的硬件平台适配层抽象,方便以后微小卫星在不同平台间的快速移植。
(3)完成了Smart-OSEK OS for Satellite中的局部代码动态更新子系统的设计开发,支持系统在不重启的情况下完成对系统代码的局部更新。
(4)完成了Smart-OSEK OS for Satellite中的健康监控子系统的设计开发,支持整个系统的控制流、数据流和实时性的监控,并实现了简单的故障处理功能。