助力我国新一代载人飞船试验船在轨试验任务 西安市科学家攻克航天高速局域网难题

时间:2020-05-21 09:29:13  来源:西安日报

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助力我国新一代载人飞船试验船在轨试验任务 西安市科学家攻克航天高速局域网难题

5月5日首飞成功的长征五号B运载火箭上,搭载着我国新一代载人飞船试验船,首次完成了“时间触发以太网(TTE)星载原型系统” 在轨试验任务。这一重大科研成果是由航天五院抓总研制。


5月5日首飞成功的长征五号B运载火箭上,搭载着我国新一代载人飞船试验船,首次完成了“时间触发以太网(TTE)星载原型系统” 在轨试验任务。这一重大科研成果是由航天五院抓总研制。其中,TTE交换机与端系统原型设备中的FPGA核心代码由西安电子科技大学通信工程学院综合业务网国家重点实验室宽带网络与交换科研团队邱智亮、张冰、潘伟涛老师与学生设计开发。首次成功完成的高速局域网空间在轨试验,标志着我国在该领域实现了技术突破,具有了自主知识产权的核心技术能力,掌握了空间站未来新型总线组网技术,填补了国外同类技术代差,为我国后续大型复杂航天器信息体系技术研究奠定了坚实而有效的技术基础。

由于太空工作环境的限制,航天级设备与民用设备差异很大,在系统实现过程中会受到环境因素及可用器件能力的严重制约。目前,国内该领域采用的传统数据总线带宽只能达到1Mbps。交换科研团队在时间紧、任务重的情况下,凭借着长期的相关工作技术储备与积累,在很短的时间内就完成了时间触发以太网(TTE)交换机及端系统FPGA核心代码的编写与调试。在五院强有力的组织协调下开展了紧张高效的联调联试工作,完成了该系统的时钟同步、多源数据采样、TT业务调度与传输、高清图像传输等功能验证;实现了系统间数据的高速传输,使系统总线传输速率达到了千兆水平。也就是说,传输性能提升了1000倍,填补国内空白,达到国外同类技术水平。

在团队已经完成TTE交换机研发的基础上,根据项目进度的要求,团队需要在3个月内自主完成端系统FPGA核心代码的设计、开发与兼容性测试。时间紧任务重,压力巨大,但凭借着长期的技术积累与储备,团队选择了迎接挑战。谈起这段经历,团队负责人邱智亮教授笑着说:“最开始接触这项任务的时候,我心里的确很没底,特别是兼容性测试,我们没接触过国外的同类设备,这可能是个黑洞。凭借着我们前期打下的坚实研究基础,老师带头,学生给力,通过师生协力攻关,仅用了一个月的时间就成功攻克了TTE交换机与端系统时钟同步、TT业务收发及调度表转换等兼容问题,扫清了攻关道路上的最大不确定性问题,让我们一颗悬着的心落了地。在整个软硬件调试过程,我们的学生体现出优异的专业素质,表现出专业功底扎实,学习新知识快,严谨敬业,分析问题及解决问题能力强等优秀素养,受到调试单位的一致好评和欢迎。在系统兼容性测试成功的当天,整个团队师生紧绷着的心终于放松下来,我带着大家在北京美美地搓了一顿‘大餐’。”

该团队是刘增基教授的老班底,是国内最早从事网络与交换技术研究的老班底。五院总体也是经过充分调研,认可了西电宽带网络与交换团队在这一研究领域的领先地位,才最终选择与学校联合攻关。

成功的背后是多年的坚持与积累,是源于对精品的完美追求。团队从2007年起,一直坚持并专注于掌握网络交换核心技术的自主设计与研发,现在可以自豪地说团队已经掌握了所有的核心交换技术,能够自如地根据用户的特殊需求,结合其专用硬件平台,设计实现各种专用定制交换系统,技术水平处于国内第一梯队前列。十几年来,团队还主持和联合承担了863计划、核高基国家重大专项、国家科技支撑计划、国家重点研发计划等相关国家级课题10项,持续开展同轴有线电缆接入技术,累计获得国拨科研经费近2000万元。

据介绍,团队还将在后续的空间飞行器、低轨卫星星载路由交换、C919大飞机、高铁列车组网等国计民生重大项目中承担重要的角色,努力为国家科技事业的创新发展作出更多更大贡献。

编辑:徐新新


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