熊浩伦，闫国瑞，李国军，吕 达

（航天东方红卫星有限公司 北京 100094）

引 言

随着软件无线电技术、综合电子技术的日益发展和星上信息处理能力的不断提升，硬件功能软件化已成为当前航天技术重要的发展趋势。小卫星因其高度集成的特点，软件（含FPGA 产品）的作用和地位越来越重要，且随着小卫星寿命的增长和任务难度的加大，软件产品的复杂度越来越高，需要具备在轨重构和更新等维护能力，以应对可能出现的任务扩展和软件潜在缺陷[1]。目前，小卫星星载软件多使用PROM、EEPROM 或FLASH 作为软件的存储介质，软件固化在PROM 中的星载计算机只具备有限的RAM 区数据在轨维护能力，如配置参数修改、注入补丁程序；软件存储在可在线编程器件（如EEPROM、FLASH）中的星载计算机可实现软件配置参数修改、注入补丁程序和在轨完整重构[2,3]。可重构FPGA 主要通过更改SRAM-FPGA 的外部配置存储器的内容实现，维护时是以完整替换的方式进行[4,5]。受空间环境影响，与可重复编程存储器相比，使用只读存储器作为星载软件的存储器的可靠性更高，但不利于软件的在轨维护[6]。小卫星的航天器属性和高集成特点要求在工程设计上既要使用有限的各种资源确保卫星的寿命和高可靠性，也要不断增加设计的灵活性使电子设备小型化和产品化。软件在轨维护的最高追求是可靠性和灵活性的协调统一，将星载设备的基本功能与型号专属应用功能剥离开，基本功能作为生存功能，具有高可靠、通用化的特点，型号专属应用功能具有软件可定义、可重构的特点，两者兼备则可以实现这一目标。……