嵌入式实时操作系统在航天器软件中的应用研究李化云

　　航天器软件的发展趋势及嵌入式实时操作系统的特点，决定了在以后的航天器软件开发中会越来越多的使用嵌入式操作系统，引入 RTOS 将带来航天器软件开发的一次技术变革。首先，嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。在控制系统中，出于安全方面的考虑，要求系统起码不能崩溃，而且还要有自愈能力。不仅要求在硬件设计方面提高系统的可靠性和抗干扰性，而且也应在软件设计方面提高系统的抗干扰性，尽可能地减少安全漏洞和不可靠的隐患。长期以来传统的软件设计在遇到强干扰时，使得运行的程序产生异常、出错、跑飞，甚至死循环， 造成了系统的崩溃。而实时操作系统管理的系统，使系统的单任务设计转向多任务编程， 不至于一个环节的失效就引起整个软件的失效。其次，嵌入式实时操作系统提高了开发效率，缩短了开发周期。使用嵌入式实时操作系统后，使航天器软件的平台软件和功能软件分离，用户可以集中精力编写应用程序，提高开发效率。而且如果使用相同的 RTOS， 一些通用的模块或任务可以在不同型号集成和使用，提高软件的复用性。第三点，嵌入式实时操作系统充分发挥了 32 位 CPU 的多任务潜力。星载计算机处理器越来越复杂，功能越来越强大，从 8 位的 8031 到 16 位的 1750A、8086，到 32 位的 ERC32、80X86， 由过去的 8 位处理器发展为 16 位， 直到现在的 32 位。32 位 CPU 比 8、16 位 CPU 快，是为运行多用户、多任务操作系统而设计的。如果还是采用以前的设计方法，则无法发挥 32 位 CPU 的优势。

　　随着航天器功能的复杂化， 嵌入式操作系统的应用将为航天软件产业的发展提供契机。国内在操作系统的研究方面也一直没有中断过， 经过多年的积累已初步掌握操作系统的核心技术。然而，国产的嵌入式操作系统在技术含量、兼容性、市场运作模式等方面还有很多工作要做， 国内航天器软件在跟踪国外嵌入式操作系统的最新技术的同时，坚持自主产权，力争找到自己的突破点，探索出一条自己的发展道路。本文总结了我国航天器软件中嵌入式实时操作系统的应用特点。