嫦娥二号卫星大容量存储器设计

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1、第2O卷第5期航天器工程Vo1．2ONo．52011年9月SPACECRAFTENGINEERING99一口嫦娥一卫星大容量存储器设计陈斌沈卫华朱岩梁耀明陈晓敏(中国科学院空间科学与应用研究中心，北京100190)摘要根据嫦娥二号月球卫星分别需在100km圆轨道获取分辨率优于10m的月面立体图像，以及在100km／15km椭圆轨道获取分辨率优于1．5m的立体图像需求，设计了NAND型FLASH存储芯片的固态大容量存储器，其存储容量达128Gbit。设计中采用了并行扩展加流水线操作的方式，提高了存储和擦除速率；引入了“

2、簇”的概念，在存储过程中，数据以簇(64kbit)为基本单位，以4级流水线的方式，顺序加载到各自存储区的物理空间中，最高存储速率可达500Mbit／s，满足存储速率256Mbit／s的设计指标。此存储器可同时存储嫦娥二号卫星全部有效载荷的全部科学探测数据和工程参数，以及卫星月球紫外敏感器的图像数据，并支持存储与回放下行数据同时进行。在空余存储空间不足时，可进行自主擦除操作，为下一圈探测数据储备足够的存储空间，另外，也可通过地面指令进行指定块数和时间范围的擦除操作。在轨测试及长期运行结果表明，大容量存储器设计完全满足任

3、务需求和指标要求，有效保障了嫦娥二号任务工程目标和科学目标的实现，也为探月二期后续任务奠定了技术基础。关键词嫦娥二号卫星；固态存储器；闪存；设计中图分类号：V447．2文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2011．05．015文章编号：1673—8748(2O11)05—0099—06DesignofSolidStateRecorderforChang’e一2OrbiterCHENBinSHENWeihuaZHUYanLIANGYaomingCHENXiaomin(Centerfo

4、rSpaceScienceandAppliedResearch，CAS，Beijing100190，China)Abstract：BasedontherequirementsofChang’e-2orbiterwhichwouldacquirethe3-Dimageoflunarlandscapewithbetterthan10mresolutionat100kmcirclularorbitand1．5mresolutionat1OOkm／15kmellipticalorbit，thesolidstaterecord

5、er(SSR)iSdesigned，whichiSmadeof128GbitNANDFLASHmemory．Theparallelextendingandpipelineoperationisusedtoin—creasewritinganderasingspeed．Theconceptof“cluster”isintroduced．andinwritingprocessthedataareloadedincluster(64kbit)tothephysicalmemoryunitofFLASHaccordingto

6、4levelpipelineinturn．Thehighestwritingspeedcanreach500Mbit／swhichsatisfiesthedesignper—formancerequirementof256Mbit／s．Allscienceandhousekeepingdataofthesevenkindsofpay—load，andtheimagedataoftheultravioletlunarsensorinorbiter。canberecordedinparallelwithreadingou

7、tanddowntoearth．Whenthesparestoragecapacityisnotenoughforthenextorbitalstoragerequirement，theautomaticerasingmodeorthemodeofsendingcommandfromearthtoerasesomeblocksofdataordataindurationofsometimecanbeused．Throughthetestandfor—ma1operationinorbit，itismanifested

8、thatthedesignofSSRsatisfiesthemission’Sneedsand收稿日期：2011-03—28；修回日期：2011-06—2O基金项目：国家重大科技专项工程作者简介：Ni,~(,(1973-)，男，硕士，高级工程师，从事空间数据系统的研究工作。航天器丁程performancerequirements，whichen