SkyEye卫星篇:从无到有的国之“芯”

2022-04-19 10:55:32 digiproto

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卫星意味着什么?

卫星通常指发射到太空中并围绕地球或太空中的其他天体运动的机器。卫星所具备的鸟瞰图能让使用者同时看到地球的大片区域。目前,有超过2787颗活跃的人造卫星正在绕地球运行。

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▲图源网络


卫星定位系统对车载导航和智慧城市意义重大。


2013年,我国开启了以北斗卫星为车载导航的智能车载终端应用,截至2016年,已研制出搭载北斗导航的乘用车车型,并拥有超50000辆相关车型的销量。2016年,北斗环卫保障车辆监控平台建设完成,形成完整的环卫车辆监控体系,推动智慧城市建设道路。


除了车载导航和智慧城市的应用外,卫星还有着监测地球气候、勘察资源、天文观测、数据通信、科研等作用。卫星的重要性不言而喻。


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芯片 in 卫星

芯片是卫星的重要组成部分。芯片按使用领域可以分为宇航级芯片、军工级芯片、工业级芯片和消费级芯片。卫星使用的就是宇航级芯片。基于卫星芯片的基础功能,使用者可通过运行应用程序控制芯片发送信号给其他模块,并接受模块信息反馈并作出指示。卫星芯片也可根据地面接收到的任务指令,及时调整卫星的姿态、热控、供配电等状态,完成任务并反馈给地面。宇航级芯片设计的重点并非在芯片性能上,更多的考量在其可靠性,其前期的设计以及后期的改进将影响卫星运行的可靠性和正确性。

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▲图源网络


我国自主研发卫星芯片的历史有将近20年。2008年,我国“北斗”卫星导航系统的核心芯片“领航一号”在上海研制成功;2015年,我国成功发射北斗双星,其搭载的是两枚国产芯片;2017年,龙芯1E300的研发完成。


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卫星芯片走上虚拟化的道路

中国卫星芯片开发从无到有的过程投入了大量的人力、物力。考虑到后期对软件的调试环境搭建所需的成本,虚拟化仿真无疑是芯片开发的前后期“良方”。虚拟化仿真能够为硬件开发及软件测试提供前期的参考和后期的调试作用,极大程度上降低了开发成本和硬件成本。


SkyEye(中文全称天目全数字仿真软件)是迪捷软件核心产品之一,具备仿真硬件的功能和性能要求,目前已经能够仿真多款嵌入式架构芯片,其中包括卫星中常用到SPARC、POWERPC等架构芯片,也包括我国自主研发的芯片——龙芯。


基于芯片的仿真,不仅可以让软件测试工程师在无硬件或者硬件资源有限的情况下进行软件调试,大幅度加快了软件开发的进度,还可随时随地进行测试。SkyEye作为全数字仿真平台软件,其强大的功能使用户可以:


通过故障注入方式测试中断触发情况;

查看设备寄存器的数据信息;

通过GDB调试运行仿真芯片上的应用程序;

通过覆盖率检测结果分析代码的执行情况。


SkyEye将助力国产芯片的设计开发工作,确保软件正常运行,作为国产卫星芯片虚拟化“孪生”的仿真平台,为国之“芯”保驾护航。


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