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

1、近幾年來(lái)激光技術(shù)廣泛的應(yīng)用到軍事、航空航天等領(lǐng)域。尤其是反衛(wèi)星激光武器的應(yīng)用，對(duì)太空中運(yùn)行的航天器和衛(wèi)星構(gòu)成嚴(yán)重的威脅，因此空間激光告警系統(tǒng)的研究越來(lái)越受到各國(guó)家的重視。如何克服單粒子翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象是太空中激光告警系統(tǒng)研究的核心內(nèi)容。本文重點(diǎn)研究了單粒子翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象的預(yù)防和解決方法，并對(duì)模塊間數(shù)據(jù)通信以及探測(cè)器的非均勻性校正進(jìn)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(xué)子系統(tǒng)、信號(hào)接收子系統(tǒng)、信號(hào)處理子系統(tǒng)、顯示子系統(tǒng)。

2、系統(tǒng)的核心是信號(hào)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(duì)元件進(jìn)行抗單粒子翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)。硬件方面，DSP外部設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的看門(mén)狗電路，F(xiàn)PGA使用芯片內(nèi)部CRC電路。軟件方面，DSP程序中進(jìn)行三模冗余設(shè)計(jì)，而且DSP的程序代碼在燒寫(xiě)與引導(dǎo)中也采用三模冗余備份。FPGA重點(diǎn)針對(duì)程序中控制探測(cè)器的信號(hào)和控制與DSP通信的信號(hào)進(jìn)行三模冗余。因?yàn)榧す飧婢到y(tǒng)實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)性的要求，F(xiàn)PGA負(fù)責(zé)控制探測(cè)器采集數(shù)據(jù)，DSP負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)，F(xiàn)PGA與DSP之間通過(guò) EMIF接口連接，用EDMA進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，DSP收到數(shù)據(jù)之后進(jìn)行探測(cè)器的非均勻性校正，方法是基于定標(biāo)的兩點(diǎn)校正。最終 DSP通過(guò)控制CAN總線控制器將數(shù)據(jù)處理結(jié)果發(fā)送出去。
　　最后在實(shí)驗(yàn)中采用不同波長(zhǎng)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(zhǎng)方位角和俯仰角，證明了上電程序能夠正常引導(dǎo)，數(shù)據(jù)能夠