詹盼盼 齐征 张翠涛 何熊文 郭坚

(北京空间飞行器总体设计部，北京 100094)

实时操作系统(Real Time Operating System, RTOS)是在确定的时间内对外部事件响应并执行相应功能的一类操作系统[1]，星载操作系统是一种实时操作系统。国外已经开展多年RTOS研究与应用，出现了一些商用RTOS产品，如VxWorks，RTEMS和QNX等[2]。除针对单核处理器的RTOS外，国外操作系统厂商针对航空航天特殊的运行环境，又对操作系统的功能进行了升级，形成了多核分区操作系统。美国风河公司的VxWorks653[3]软件支持分时分区管理，提供强大的两级时空域调度器。2009年， NASA采用VxWorks653作为战神1号(Ares-1)和战神5号(Ares-5)新一代运载火箭飞行控制计算机的RTOS[4]。Integrity-178B[5]软件是由美国Green Hills公司开发的高可靠、强实时嵌入式RTOS，提供两级优化调度器，支持时间分区、空间分区以及分区内、跨分区通信，被广泛应用在航空领域，如F-16、F-22、F-35战斗机，也用于民航客机，如空客A380、波音787等。

国内航天领域大量使用的星载实时操作系统有北京空间飞行器总体设计部自主研制的高可靠实时操作系统(EVTOS)和航天操作系统(ASOS)，广泛应用于遥感、导航、载人飞船、深空探测和通信领域的中心计算机中，相比于国外商用操作系统软件，具有更优的性能和可靠性指标[2]。北京控制工程研究所研制的空间操作系统(SpaceOS)[6]广泛应用于星载控制计算机中。上述系统均运行于单核处理器中，国内尚未有公开资料表明多核分区操作系统在轨应用。

随着航天软件系统的任务规模和复杂程度不断上升，现有星载操作系统实现的对单核处理器进行资源管理及调度的方式，已不能满足现有实时运算和星内总线管理任务，更无法与星载自主信息处理、星间组网、目标识别任务对处理器性能的要求相匹配。……