航天數據處理與回收裝置

航天數據處理和回收裝置（The space data processing and recycling device）屬於航天飛行器內部的計算裝置，主要負責數據採集處理，也就是航天數據採集系統，分計算機、數據傳輸匯流排及高級語言這三個方面進行介紹。

基本介紹

• 中文名：航天數據處理和回收裝置
• 外文名：The space data processing and recycling device
• 作用：負責數據採集處理
• 屬於：航天飛行器的計算裝置
• 一級學科：航天科技
• 二級學科：太空飛行器

計算機

現代電子技術迅猛發展，使得人們關於機載計算機的總設計思想發生了飛躍，軍標MIL-STD-1750和1862就是這種思想的產物。

MIL-STD-1750

MIL-STD-1750是16位計算機指令系統結構，是一個抽象通用計算機的標準。可用於16位或32位的定點運算,也可用於32位或48位浮點運算。它總共設計了一百條指令，這對可預見的機載計算任務來說是足夠了。基本標準適用於64K位元組的主存部件、主存可擴充到一兆位元組。

制定本標準的主要出發點是：不是要求一個標準的計算機系統，而是通過對具有主要計算功能的技術方法的標準化，使得軟體壽命周期費用大為節省，並促使硬體更快的更新換代，促進電子技術更迅速地滲入到機載計算機之中。

該標準用於研製一組適合任何計算機的通用支持軟體，而不管計算機的生產家或生產日期。這樣，軟體將變為一個標準項目，而當計算機硬體更新時，僅僅是將原有計算如軟體轉換到新計算機上而已。在現時，利用交叉編譯程式在傀使用同一語言的不同版本的機器之間進行翻譯是很平常的事情。這祥，新套用軟體的開發周期將大為減少，實質上將減少該軟體的開發費用。

本標準從1976年開始制定，參考了“稻草人計畫”的體系結構，1979年2月公開發表。

MIL-STD-1862

MIL-STD-1862號一個32位指令系統體系結構。美國陸軍從1979年開始研製，委託一個大學進行這項工作，很快於1980年3月研製出來並發表了第一個版本。與此同時，美國陸軍對適合於本標準的計算機進行招標，但是，大概到1985年可實際使用的計算機才設計出來。

本標準將導致普遍適用的軟體支持施的可用性，減少軟體開發的冒險性，縮短軟體開發周期，並使不同計算機間的軟體可換性變得容易。

數據傳輸

數字機取代模擬機時，它和有關設備之間的數字數據傳輸占有很大的份量。在模擬系統中由專用的電纜傳送數據，同樣的信息作為數據字的序列則使用數字數據傳輸方法進行傳輸。因此，定義人們公認的數字數據傳輸標準以確保不同部門製造的系統有相容的接口，是十分必要的。

下面介紹一種典型的數字數據傳輸標準ARINC429。

ARINC429是一個單信號源多接收器的單向數據傳輸標準。它在民用航空中得到廣泛的套用，但也可作為軍用。有時稱之為數字信息傳輸標準。

ARINC429數據匯流排由單一的帶禁止的雙絞電纜構成，其所有端點和斷點則禁止接地。數據匯流排的一個端點接傳送部件；接收端點則可多至20個，每個在數據匯流排上具有“短接線”的構形。

信息可用兩個數據傳輸波段之一進行傳輸，高速波段為100K位(±1%)/秒，低速為12到14K位(±1%)/秒。

調製是歸零點的，即有三個狀態存在：高，零，低。由高狀態轉到零狀態表示邏輯“1”，由低狀態轉到零狀態表示邏輯“o”。高狀態或低狀態在正或負13伏到正或負5伏之間，而零狀態則在正負2.5伏之間。所有信息以32位字的形式傳送，其中包括一奇偶校驗位(用奇校驗)。每個字的標誌首先傳送，而各字之間至少需有4位時的間隙。

32位字中第1至8位是標號；第9和10兩位是源/目標標識符；第32位是校驗位；第32位之前是信號/狀態位組，由2位(30,31)或3位(29,30,31)組成，這取決於數據是國際標準編碼，二—十進制編碼或2進制編碼。第11位到28位或29位用於傳送實在的數據。

太空飛行器上每一ARINC429傳輸部件有一數據匯流排與其相聯接。

該標準結構比較簡單，易予實現，缺點是占用空間太多。

語言

通用計算機必須用所編制的程式來完成特定的任務。一直到功20世紀70年代前，機載計算機的程式還是用彙編語言或機器代碼來書寫，今天，大多數機載計算機都用高級語言編寫程式了。

現將世界各國機載計算機用高級語言簡介如下。

法國

法國軍事部門用高級語言LTR編制軟體。LTR是法國三軍認可的語言。有一個基本編譯程式由法國軍事當局所維護，LTR在國外沒有什麼用戶，但它今後仍將是法國軍用軟體優先選用的高級語言。

德國

鼓勵軍用程式供應商們使用Pearl語言，它是西德獨自開發和使用的一種高級語言。該語言與其他語言相比有獨特之處。它要求有兩部分，一是問題部分，定義函式、算法之類，設計得與各類型計算機相容；一是系統部分，描述與硬體和程式接口如何通訊，從而是依賴於機器的。

雖然在西德Pearl語言得到強烈支持，但還是期望有一種國際公認的高級語言來代替它。

美國

各種軍用數字機的大部分經驗與美國的工程計畫有關。美國國防部已經給出了所許可使用的語言的清單：Fortean、Cobol、Tacpol、CMS-2、SPL/1、Jovial J3、Jovial J73、Ada。

當前機載套用最多的語言是CMS-2和Jovial J3/J73。CMS-2通常用於美國海軍計算機上，例如在F/A-18飛機和天體III直升飛機的AN/AYK-14計算機上，而且，一般說有著廣泛的支持設施。Jovial大概是最好用的機載高級語言。這是特別適應於實時處理套用的語言，它主要由ALGOL發展而來。儘管如此，美國空軍經由美國國防部主持研製國際公認的高級語言的勁頭很大。