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8年前,NASA和约翰霍普金斯大学联合立项,投入15亿美元打造一款绕日勘探卫星。2018年,这款名为丝足底 “ 帕克号” 的太阳勘探器发射升空。帕克号上的电子系川藏线,讲真,这是太阳系中“最快”的FPGA,女巫统和仪器组由多个FPGA一起操控,协助帕克号成为有史以来最挨近太阳和速度最快的人工航天器。

帕克太阳勘探器上的宇航级狗狗智商排名FPGA

帕克太阳勘探器的首要方针是探求和处理太阳风构成的原因,并研讨加快各种高能太阳粒子的奥秘力气。帕克太阳勘探器是现在人类制作的移动速度最快的物体,在最大轨迹速度下,它将以挨近每小时70万公里的速度穿越太阳的日冕层。假如在地球上以这个速度飞翔, 不到一分钟就能从华盛顿抵达东比得兔京 。

正因如此,帕克章宝颖太阳勘探器成果了别的一个里程碑 -- 太阳系中速度最快的FPGA : 来自MicroSemi公司的抗辐射宇航级RTAX4000系列FPGA 。

虽然这儿的医品闲妻“最快”并不是指FaslsdtklnPGA的运转频率,而是它们高达70万公里/小时的巡航速度,可是这些根据0.15m工艺制作的FPGA有着许多共同的亮点。

在杂乱的宇航空间环境下,存在着很多的高能带电粒子,它们会形成集成电路中的电子元件的电位状况的改动,如从“0”变成云丽珠“1”,或从“1”变成“0”,这种现象叫做单粒子翻转(Single-Event Upsets,撞邪31号 SEU)。这些细小的数位改动关于数字体系的影响往往是丧命的。因而,在帕克号的FPGA中集成了 抗SEU、外加三重冗余维护(Triple Module Redundancy - TMR)的寄存器,使SEU发作的概率降到了十的负十次方。

FPGA上还有 专门的逻辑发现和批改SRAM上发作的位翻转 。即便SRAM自带的过错检测和校对电路发作毛病,这些SEU也能被发现并批改。

此外,RTAX4000 FPGA采用了 金属对金属的反熔丝结构互联 ,因而即便遭到世界离子冲击也不会改台灯变FPGA的逻辑结构。

帕克号根据FPGA的DSP与操控体系

帕克号装备了五种科学仪器,合黑豹乐队称为“FIELDS”仪器组。它包括了多种传感器和测验外表,首要用来丈量电场和磁场、等离子体波谱和极化特性、电子密度和温度散布以及太阳射电辐射等,如下图所示。



勘探器的电子体系包括 两个Microsemi公司的抗辐射宇航级RTAX4000 FPGA芯片 ,见下图紫红色部分。



其间,一个FPGA坐落FIELDS仪器组内,如下图所示。它首要担任将26路传感器的输入信号以150 kSa川藏线,讲真,这是太阳系中“最快”的FPGA,女巫/s的采样速率进行数字信号处理,以发生光谱和跨谱矩阵,以及对应的时刻序列数据。



别的一个FPGA坐落勘探器的数据操控电路板(DCB)上,用来作为FIELDS仪器组的首要操控器,如下图所示。一起,这个FPGA担任操控FI黄之政ELDS与航天器的衔接和通讯,即接纳并解码城阳气候来自航天器的指令,并将其传送到仪器组的各个子体系中。



这个FPGA包括了一个杂乱的外接存储体系,包括了32kB 抗辐射PR吴佩慈OM,2MB SRAM,512KB EEPROM和王亚烁32GB闪存。其间,PROM中保存着FIELDS仪器组的发动软件,EEPROM中保存创圣のアクエリオン着仪器组的操作软件、机载脚福建水池现巨鼋本,以及其他外表的参数。在仪器发动过程中,EEPROM中的数据会被传输到SRAM中运转。

此外,FPGA还集成了一个32位的嵌入式CPU。这个CPU使用了ColdFire架构,它是 上世纪70年代末摩托罗拉半导体68000处理器的升级版 ,能够称得上是微处理器里的活化石和上古神迹了。

在川藏线,讲真,这是太阳系中“最快”的FPGA,女巫这个FPGA川藏线,讲真,这是太阳系中“最快”的FPGA,女巫中,还完成了FIELDS仪器组的模拟信号管川藏线,讲真,这是太阳系中“最快”的FPGA,女巫理、仪器操控、航天器接口、大容量内存操控器,以及图片合成器RF频谱仪。FPGA操控DCB体系与航天器交流电磁场信息与飞翔状况,并经过航天器的音讯体系盯梢使命运转时刻。

结语

帕克太阳勘探器的第二个近日点估计将在本年4月。在7年的使命中,飞船将阅历24榕树个近日点,而最终的三个近日点将把宇满文军前妻高晓莹图片宙飞船带到离太阳外表仅380万英里的当地,使得帕克号面向太阳一侧的隔热罩外的温度到达1370摄氏度。在这个斗胆而令人兴奋的旅程中,FPGA的体现非常值得等待。

因为FPGA统筹了功能和功耗,一起有高容错、强抗干扰的才能,因而被广泛川藏线,讲真,这是太阳系中“最快”的FPGA,女巫应用于航空航天范畴。期望伴随着FPGA技能的开展,人类会在探究世界的路途川藏线,讲真,这是太阳系中“最快”的FPGA,女巫上加快前行。

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