实时操作系统在星载计算机中的应用

实时操作系统在星载计算机中的应用

  摘要：介绍在星载计算机中应用实时操作系统的两种方式：使用一种源码开放的RTOS——RTEMS和自主开发RTOS，并对两种方法进行比较。

    关键词：实时操作系统 星载计算机 RTOS

随着我国航天技术的不断发展，越来越多的卫星应用在通讯、资源探测、遥感、气象、对地观察等领域。卫星的功能越来越强，对星务管理和有效载荷控制的星载计算机提出了更高的要求。星载计算机软硬件系统日趋复杂，传统的星载计算机软硬件设计方法，特别是软件的设计方法和开发手段已逐渐不适应这种要求。引入实时操作系统（RTOS）能够有效地解决这些问题。RTOS把任务管理调度、任务间通信、内存管理等系统功能以函数调用的方式提供给用户，使用户能够将精力放在应用程序的开发上，有助于星载软件通用化和模块化设计，缩短软件产品的研制周期，提高星载软件 可靠性。

RTOS已经成功运用在包括航天在内的许多嵌入式领域，如SJ-5小卫星就成功应用了pSOS操作系统。但这种无法获得源码的操作系统，无法确定其安全性。因此应该选用源码开放的RTOS或者自己独立设计一种适合自身系统的RTOS。本文将介绍一种适合于航天应用，特别是面向关键任务（Critical Oriented）的源码开放的RTOS——RTEMS；探索自己开发RTOS设计方法，并对两种方案进行比较。

1 星载计算机与星载操作系统的特点

星载计算机是RTOS运行的硬件环境，了解其特点对于RTOS的选用和设计将更有针对性。星载计算机主要用于卫星的星务管理、数据处理、姿态控制以及对有效载荷进行控制等。根据空间环境、可靠性、安全性、寿命、功耗、重量等方面的要求，星载

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