NASA下降着陆计算机(DLC):革新数据通路架构实现实时航天器着陆
核心创新:数据通路架构
NASA约翰逊航天中心开发并完成飞行测试的下降着陆计算机(DLC),是一款面向机器人与载人深空探测任务的高性能计算平台。其核心创新在于独特的数据通路架构:将微处理器与输入输出中断隔离,消除延迟、最大化飞行软件计算速度。
实时着陆关键能力
安全着陆要求DLC实时处理着陆专用传感器数据,并传递给主飞行计算机,以规避陨石坑、巨石等环境危险。该数据通路架构支撑DLC的高速计算处理能力,使这一关键任务成为可能。
三大核心组件
- NASA设计FPGA板:连接惯性测量单元(IMU)、相机、导航多普勒激光雷达(NDL)、危险探测激光雷达(HDL)
- NASA设计MPSoC板:多核处理器系统级芯片
- 专有数据通路:链接两板与输入输出,实现高带宽数据采集处理
数据流处理流程
- 传感器数据经FPGA板高速串行接口输入,转换为AXI流格式
- 多路传感器流复用为单一AXI流,经XAUI高速串行接口传输至MPSoC板
- MPSoC板转换回组合AXI流,解复用为各传感器独立AXI流
- 经DMA接口写入MPSoC板DDRAM,保留MPSoC完整计算能力
该架构通过隔离I/O中断,实现实时高带宽数据采集处理。
广泛应用前景
该技术对太阳系其他星球表面区域的安全着陆至关重要,也适用于航空航天国防、自动驾驶、医疗、科研、自动化/控制等领域,可作为高性能计算平台或关键嵌入式系统核心组件,实现海量数据实时集成、处理、分析。
商业化合作
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