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随着军事斗争在临近空间的拓展,该区域无人飞行器的军事应用价值正受到越来越多的关注,而一体化信息载荷平台作为飞行器信息获取和任务管理的有效手段,是飞行器完成侦察、干扰、探测、通信等多种任务的基石,因此对该平台的性能提出了较高要求。而系统控制器作为一体化载荷平台的核心单元,要承担对任务载荷设备的控制、对遥控、遥测、载机状态数据的管理和授时同步等多种任务。因此,它的数据处理能力决定着整个平台性能的高低。论文分析了当前系统控制器的设计方法,在此基础上结合本项目的具体需求提出了主控板加交换板的设计方案,并完成了原理图的绘制等硬件层面的工作,接着在分析PowerPC的启动流程和参考官方提供的U-Boot源码包的基础上完成了UBoot移植,进而通过U-Boot成功引导了Linux操作系统,搭建了控制器运行的软件环境。在大量任务载荷数据通信网络中,为使系统长时间稳定运行,通常采用两套主控设备通过切换的方式来保证。以前主备间倒换常采用硬插拔板卡的方式进行,但该方法不仅效率低下,而且容易造成数据的丢失和系统的瘫痪。本文从软件层面设计了一种双机热备方案,实现了系统中各板卡底层通信链路的切换,并在此基础上成功完成了数据的备份和迁移,实现了切换前后系统运行正常且数据不丢失。然后分析了系统上电之后P2041处理器的PCIe控制器对PCIe通信链路中的交换芯片的头标区,以及交换芯片和下游端节点设备的原级和次级总线号寄存器,PCI空间基址和大小进行初始化配置的过程,完成了PCIe通信链路的部署。本文在最后通过套接字编程调用千兆以太网收发数据,测得千兆以太网的实际数据传输速率达到了664.848Mbps;系统控制器和FPGA信号处理板通过x1 PCIe链路以DMA方式传输数据包的读速率为3.521Gbps,写速率为3.658Gbps。主备切换时间达到了平均20ms以内,测试结果表明满足了项目要求。