激光告警系統(tǒng)中抗單粒子翻轉及數(shù)據(jù)通信技術研究.pdf

1、近幾年來激光技術廣泛的應用到軍事、航空航天等領域。尤其是反衛(wèi)星激光武器的應用，對太空中運行的航天器和衛(wèi)星構成嚴重的威脅，因此空間激光告警系統(tǒng)的研究越來越受到各國家的重視。如何克服單粒子翻轉現(xiàn)象是太空中激光告警系統(tǒng)研究的核心內容。本文重點研究了單粒子翻轉現(xiàn)象的預防和解決方法，并對模塊間數(shù)據(jù)通信以及探測器的非均勻性校正進行了研究。
　　相干型衍射光柵激光告警系統(tǒng)主要由四部分組成：光學子系統(tǒng)、信號接收子系統(tǒng)、信號處理子系統(tǒng)、顯示子系統(tǒng)。

2、系統(tǒng)的核心是信號處理子系統(tǒng)，這部分中的控制器件FPGA和數(shù)據(jù)處理器件DSP容易受到高能粒子輻射的影響，因此考慮從硬件和軟件方面對元件進行抗單粒子翻轉設計。硬件方面，DSP外部設計了專門的看門狗電路，F(xiàn)PGA使用芯片內部CRC電路。軟件方面，DSP程序中進行三模冗余設計，而且DSP的程序代碼在燒寫與引導中也采用三模冗余備份。FPGA重點針對程序中控制探測器的信號和控制與DSP通信的信號進行三模冗余。因為激光告警系統(tǒng)實時性要求較高，而且處理

3、數(shù)據(jù)量比較大，為了保證系統(tǒng)實時性的要求，F(xiàn)PGA負責控制探測器采集數(shù)據(jù)，DSP負責處理數(shù)據(jù)，F(xiàn)PGA與DSP之間通過 EMIF接口連接，用EDMA進行數(shù)據(jù)通信，DSP收到數(shù)據(jù)之后進行探測器的非均勻性校正，方法是基于定標的兩點校正。最終 DSP通過控制CAN總線控制器將數(shù)據(jù)處理結果發(fā)送出去。
　　最后在實驗中采用不同波長的激光器從不同角度入射，最終在LCD顯示屏上顯示入射激光的波長方位角和俯仰角，證明了上電程序能夠正常引導，數(shù)據(jù)能夠