CN110275850A - 天基超算平台的计算方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了天基超算平台的计算方法和装置。首先，通过信号采集装置进行采集，得到目标对象的第一输入数据，其中，目标对象包括星上载荷、通信单元、天线、执行机构中的至少一种，然后，将第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据，通过计算节点对第二输入数据进行计算，得到计算结果，最后，通过存储节点对计算结果进行存储，因此，通过采用可重构接口扩展板卡+外设的体系结构，接口扩展板卡与卫星系统各传感器、执行机构、通信单元或天线进行数据传输，扩展板卡与内部计算节点通过标准CPCI板级连接器进行互联，从而解决了现有技术中存在的星载计算机架构对不同卫星平台、不同载荷的通用性不强的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及数据计算技术领域，尤其是涉及一种天基超算平台的计算方法和装置。
背景技术
随着卫星技术的不断进步，星上载荷性能不断提高，对天基计算平台的性能要求也越来越高。目前星载高性能计算机主要有两种方式：一种是采用处理器与加速器结合的结构形式，使用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)或数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)作为加速器，来提升星载计算机的处理能力；另一种是采用多处理器并行策略，设计嵌入式并行计算机体系结构解决单处理器性能受限问题，嵌入式并行计算机体系结构多采用紧凑型PCI(Compact PeripheralComponent Interconnect，简称CPCI)标准总线架构，各功能模块通过标准CPCI底板总线实现互连。
目前已有的星载计算机架构内外接口标准不统一，对不同卫星平台、不同载荷的通用性不强。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种天基超算平台的计算方法和装置，以解决现有技术中存在的星载计算机架构内外接口标准不统一，对不同卫星平台、不同载荷的通用性不强的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种天基超算平台的计算方法，所述方法包括：
通过信号采集装置进行采集，得到目标对象的第一输入数据，其中，所述目标对象包括星上载荷、通信单元、天线、执行机构中的至少一种；
将所述第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据；
通过计算节点对所述第二输入数据进行计算，得到计算结果；
通过存储节点对所述计算结果进行存储。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述将所述第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据，包括：
通过接口扩展板卡，将所述第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据，其中，所述接口扩展板卡包括：第一中央控制单元和/或接口协议转换单元，所述接口协议转换单元包括第一芯片。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述将所述第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据，还包括：
判断所述第一芯片中是否包括所述第一输入数据的全部接口协议转换逻辑；
如果所述第一芯片中包括所述第一输入数据的全部接口协议转换逻辑，则将所述第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据；
如果所述第一芯片中不包括所述第一输入数据的接口协议转换逻辑，或者，所述第一输入数据的接口协议发生变化，则进行以下步骤：
通过第一存储器储存所述第一芯片的第一逻辑配置文件；
通过所述第一中央控制单元根据所述第一输入数据的接口协议选择第一匹配的逻辑配置文件；
通过第一配置模块将所述第一匹配的逻辑配置文件传输至所述第一芯片，以完成对所述第一芯片的配置；
通过已完成芯片配置的接口协议转换单元，按照预设接口协议对所述第一输入数据进行转化，得到第二输入数据。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述计算节点包括第二中央控制单元和/或计算加速单元，其中，多个所述计算节点之间互为备用，所述计算加速单元包括第二芯片。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述通过计算节点对所述第二输入数据进行计算，得到计算结果，包括：
判断所述第二芯片的功能需求是否需要调整；
如果所述第二芯片的功能需求不需调整，则通过计算节点对所述第二输入数据进行计算，得到计算结果；
如果所述第二芯片功能需求需要调整，则进行以下步骤：
通过第二存储器储存第二逻辑配置文件；
通过所述第二中央控制单元根据需要调整的芯片功能选择第二匹配的逻辑配置文件；
将所述第二匹配的逻辑配置文件传输至接口电平转换单元；
通过第二配置模块将所述第二匹配的逻辑配置文件传输至所述第二芯片，以完成所述第二芯片的配置；
通过完成芯片配置的计算节点对所述第二输入数据进行计算。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述接口扩展板卡与所述计算节点之间通过连接器进行连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述计算节点之间的数据采用时间敏感网络进行传输。
第二方面，本发明实施例还提供一种天基超算平台的计算装置，所述装置包括：
信号采集装置，用于通过采集得到目标对象的第一输入数据，其中，所述目标对象包括星上载荷、通信单元、天线、执行机构中的至少一种；
接口扩展板卡，用于将所述第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据；
计算节点，用于通过对所述第二输入数据进行计算，得到计算结果；
存储节点，用于对所述计算结果进行存储。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括管理节点，所述管理节点包括第三中央控制单元和第四中央控制单元，所述第三中央控制单元和所述第四中央控制单元互为备用。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述管理节点、所述计算节点、所述存储节点以及所述接口扩展板卡通过交换机连接进行数据传输，其中，所述交换机为基于时间敏感网络的供电系统，所述交换机为所述天基超算平台进行供电。
本发明实施例提供的技术方案带来了以下有益效果：本发明实施例提供了天基超算平台的计算方法和装置。首先，通过信号采集装置进行采集，得到目标对象的第一输入数据，其中，所述目标对象包括星上载荷、通信单元、天线、执行机构中的至少一种，然后，将所述第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据，通过计算节点对所述第二输入数据进行计算，得到计算结果，最后，通过存储节点对所述计算结果进行存储，因此，通过采用可重构接口扩展板卡与卫星系统各传感器、执行机构、通信单元或天线进行数据传输，接口扩展板卡与内部计算节点通过标准CPCI板级连接器进行互联，从而解决了现有技术中存在的星载计算机架构内外接口标准不统一，对不同卫星平台、不同载荷的通用性不强的技术问题。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的天基超算平台的计算方法流程图；
图2为本发明实施例提供的接口扩展板卡的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的计算节点的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的天基超算平台的计算方法中步骤S102的流程图；
图5为本发明实施例提供的天基超算平台的计算方法中步骤S103的流程图；
图6为本发明实施例提供的天基超算平台的计算装置示意图；
图7为本发明实施例提供的一种电子设备。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有的某些星载计算机的内部计算节点之间采用以太网通信的方式进行数据交换，但是通用以太网是以非同步方式工作的，网络中任何设备都可以随时发送数据，因此在数据的传输时间上既不精准也不确定；同时，广播数据或视频等大规模数据的传输，也会因网络负载的增加而导致通讯的延迟甚至瘫痪。因此，通用以太网技术仅仅解决了许多设备共享网络基础设施和数据连接的问题，但却并没有很好的实现设备之间实时、确定和可靠的数据传输。
随着星上载荷性能的提升，星上数据处理系统智能性的需求也越来越高，星上数据处理算法越来越智能越来越复杂，对处理的实时性要求也非常高，各计算节点之间数据交互也有一定的时序要求。
星上数据存储管理能力还有待提高。虽然已经开展了面向航天器的数据存储技术研究，但是在数据存储规模、数据检索能力、异质数据管理以及数据可靠性保证等方面远远不能满足航天器发展的需要。
目前已有星载计算机需要专门的电源管理模块，当需要增加、变更或删除计算节点时，电源管理模块也需要变更设计，增大了开发成本和研制周期。
现有天基计算平台架构通常采用底板加各功能模块板的模式，功能模块板按照协议规范插在底板上，这样在进行计算节点增加或删除时需要更改底板设计，增加了研发工作量。
目前已有的星载计算机架构内外接口标准不统一，对不同卫星平台、不同载荷的通用性不强。
基于此，本发明实施例提供的一种天基超算平台的计算方法和装置，可以解决现有技术中存在的星载计算机架构内外接口标准不统一，对不同卫星平台、不同载荷的通用性不强的技术问题。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种天基超算平台的计算方法和装置进行详细介绍。
实施例一：
图1为本发明实施例提供的天基超算平台的计算方法流程图。
参照图1，该方法包括以下步骤：
步骤S101，通过信号采集装置进行采集，得到目标对象的第一输入数据，其中，目标对象包括星上载荷、通信单元、天线、执行机构中的至少一种。
本实施例中，信号采集装置包括但不限于卫星系统的各种传感器，不同的目标对象的输入数据可能包括多种接口协议，如CameraLink通讯协议、通用异步收发传输器(Universal Aynchronous Receiver/Transmitter，简称UART)总线通讯协议、串行外设接口(Serial Peripheral Interface，简称SPI)总线协议等。星上载荷包括但不限于可见光相机、红外相机、高光谱相机、无线电探测。执行机构包括但不限于惯导、陀螺、磁力矩。
步骤S102，将第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据。
进一步的，通过接口扩展板卡，将第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据，其中，参照图2，接口扩展板卡包括：第一中央控制单元和/或接口协议转换单元，接口协议转换单元包括第一芯片。
具体地，第一中央控制单元采用中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)/ARM处理器(Advanced RISC Machine，简称ARM)，第一芯片采用现场可编程逻辑门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)。在本实施例中，采用接口扩展板卡与外设连接的体系结构，接口扩展板卡实际上是实现了对外设的虚拟化，它将星上载荷、通信单元、天线、执行机构等的接口协议统一转成外部组件连接接口-高速版(PeripheralComponent Interconnect Express，简称PCIE)的协议的数据格式连接至计算节点，相当于对星上所有其他设备实现了统一的接入，对于计算节点来说，所有的外设都是一样的接口，大大提高了天基计算平台的通用性和可扩展性。
接口扩展板卡采用CPU/ARM+FPGA的架构，具备可重构的功能，可通过加载不同的FPGA逻辑来实现不同的接口协议转换，同时配备合适的FLASH等存储区。
接口扩展板卡可适配多种类型的输入接口，将输入数据转换成PCIE协议。该接口扩展板可适配多种类型的输入接口体现在两方面：一方面是接口电平。FPGA可对外提供丰富的接口资源和多种电平标准，如集成电路总线(Inter Integrated Circuit，简称I2C)、系统管理总线(System Management Bus，简称SMBUS)、高速收发器逻辑(High-SpeedTransceiver Logic，简称HSTL)、低压差分信号(Low Voltage Differential Signaling，简称LVDS)等。对于接口协议转换单元不支持的电平标准，也适配了多种驱动器，以实现对其接口电平的支持，这些驱动器包括控制器局域网络(Controller Area Network，简称CAN)总线驱动装置、RS232驱动装置等；另一方面是通讯协议，接口协议转换单元FPGA内部实现了多种总线通讯协议，包括CAN总线通讯协议、UART总线通讯协议、SPI总线协议等。
进一步的，参照图4，步骤S102包括以下步骤：
步骤S201，判断第一芯片中是否包括第一输入数据的全部接口协议转换逻辑，如果第一芯片中包括第一输入数据的全部接口协议转换逻辑，则执行步骤S202。
步骤S202，将第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据。
如果第一芯片中不包括第一输入数据的接口协议转换逻辑，或者，第一输入数据的接口协议发生变化，则进行以下步骤：
步骤S203，通过第一存储器储存第一芯片的第一逻辑配置文件。
步骤S204，通过第一中央控制单元根据第一输入数据的接口协议选择第一匹配的逻辑配置文件。
步骤S205，通过第一配置模块将第一匹配的逻辑配置文件传输至第一芯片，以完成对第一芯片的配置。
步骤S206，通过已完成芯片配置的接口协议转换单元，按照预设接口协议对第一输入数据进行转化，得到第二输入数据。
本实施例中，接口扩展板卡的中央控制单元上部署有文件管理系统，该文件管理系统维护了一个存储于外部FLASH存储器上的文件空间，中央控制单元可根据输入接口类型选择相应的接口协议转换单元FPGA的逻辑配置文件，通过Select MAP接口实现对FPGA的配置，完成功能重构。
步骤S103，通过计算节点对第二输入数据进行计算，得到计算结果。
进一步的，参照图3，计算节点包括第二中央控制单元和/或计算加速单元，其中，多个计算节点之间互为备用，计算加速单元包括第二芯片。
这里，第二中央控制单元采用CPU或者ARM等，第二芯片采用FPGA、图形处理器(Graphics Processing Unit，简称GPU)或ASIC等，具体地，计算节点拟采用中央控制单元+计算加速单元的架构，其中，中央控制单元做控制、管理工作，可实现对计算加速单元的功能重构和刷新，同时可完成一些简单的数据处理等计算功能。计算加速单元用于完成密集型计算，适用于做并行计算加速。计算节点中的中央控制单元可以是CPU或者ARM等，计算加速单元可以是FPGA、GPU或ASIC等，同时配备合适的FLASH、动态随机存取存储器(DynamicRandom Access Memory，简称DRAM)等存储区。
进一步的，参照图5，步骤S103包括以下步骤：
步骤S301，判断第二芯片的功能需求是否需要调整，如果第二芯片的功能需求不需调整，则执行步骤S302。
步骤S302，通过计算节点对第二输入数据进行计算，得到计算结果。
如果第二芯片功能需求需要调整，则进行以下步骤：
步骤S303，通过第二存储器储存第二逻辑配置文件。
步骤S304，通过第二中央控制单元根据需要调整的芯片功能选择第二匹配的逻辑配置文件。
步骤S305，将第二匹配的逻辑配置文件传输至接口电平转换单元。
步骤S306，通过第二配置模块将第二匹配的逻辑配置文件传输至第二芯片，以完成第二芯片的配置。
步骤S307，通过完成芯片配置的计算节点对第二输入数据进行计算。
本实施例中，计算节点的中央控制单元上部署有文件管理系统，该文件管理系统维护了一个存储于外部FLASH、DRAM等存储器上的文件空间，中央控制单元可根据输入接口类型选择相应的接口协议转换单元FPGA/GPU/ASIC等的逻辑配置文件，经复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，简称CPLD)进行接口电平转换后，通过SelectMAP接口实现对FPGA/GPU/ASIC等的配置，完成功能重构。
步骤S104，通过存储节点对计算结果进行存储。
本实施例中，为了提高整个系统存储空间的灵活性，将所有的存储节点独立于计算节点设计，这样可以根据不同的天基计算应用模式灵活给各计算节点分配存储空间，有利于星上存储空间的统筹分配。存储节点可根据需要设计SDRAM、FLASH、SSD等不同的存储介质。
进一步的，接口扩展板卡与计算节点之间通过连接器进行连接。
本实施例中，为了提升天基超算平台的灵活性，保证与卫星各传感器、执行机构等的互联。参照图6，接口扩展板卡与计算节点之间按照PCIE协议通过板间连接器互联，这样可在不改变其他计算节点的情况下更改天基超算平台对外连接接口，以快速适应不同应用模式。与接口扩展板卡相连的计算节点需增加PCIE通道。接口扩展板卡实现对外部不同传输协议的数据到PCIE协议的转换。
进一步的，计算节点之间的数据采用时间敏感网络进行传输。
具体地，时间敏感网络(Time Sensitive Networking，简称TSN)指的是IEEE802.1工作组中的TSN任务组正在开发的一套协议标准。该标准定义了以太网数据传输的时间敏感机制，为标准以太网增加了确定性和可靠性，以确保以太网能够为关键数据的传输提供稳定一致的服务级别。通用以太网是以非同步方式工作的，网络中任何设备都可以随时发送数据，因此在数据的传输时间上既不精准也不确定；同时，广播数据或视频等大规模数据的传输，也会因网络负载的增加而导致通讯的延迟甚至瘫痪。因此，通用以太网技术仅仅是解决了许多设备共享网络基础设施和数据连接的问题，但却并没有很好的实现设备之间实时、确定和可靠的数据传输。天基超算平台上运行的程序通常具有较高的实时性要求，处理数据流具有一定的周期性，且各节点之间数据交互具有时效性以及时序要求，因此时间敏感网路是处理超大量数据实时计算的较优解决方案。
本发明实施例提供了天基超算平台的计算方法和装置，首先，通过信号采集装置进行采集，得到目标对象的第一输入数据，其中，所述目标对象包括星上载荷、通信单元、天线、执行机构中的至少一种，然后，将所述第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据，通过计算节点对所述第二输入数据进行计算，得到计算结果，最后，通过存储节点对所述计算结果进行存储，因此，通过采用可重构接口扩展板卡+外设的体系结构，接口扩展板卡与卫星系统各传感器、执行机构、通信单元或天线进行数据传输，扩展板卡与内部计算节点通过标准CPCI板级连接器进行互联，从而解决了现有技术中存在的星载计算机架构内外接口标准不统一，对不同卫星平台、不同载荷的通用性不强的技术问题。
实施例二：
图6为本发明实施例提供的天基超算平台的计算装置示意图。
参照图6，该装置包括信号采集装置10、接口扩展板卡20、计算节点30、存储节点40。信号采集装置10用于通过采集得到目标对象的第一输入数据，其中，目标对象包括星上载荷、通信单元、天线、执行机构中的至少一种；接口扩展板卡20用于将第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据；计算节点30用于通过对第二输入数据进行计算，得到计算结果；存储节点40用于对计算结果进行存储。
进一步的，参照图2，接口扩展板卡20包括但不限于第一存储器21、第一中央控制单元22、第一配置模块23以及接口协议转换单元24。参照图3，计算节点30包括但不限于第二存储器31、第二中央控制单元32、接口电平转换模块33、第二配置模块34以及计算加速单元35。
进一步的，参照图6，该装置还包括管理节点50，管理节点包括第三中央控制单元和第四中央控制单元，第三中央控制单元和第四中央控制单元互为备用。
本实施例中，天基超算平台可任意扩展计算节点，各计算节点之间实际上也起到互为备份的作用，当某一个计算节点损坏时可将该计算节点上的计算动态迁移至另一计算节点。而管理节点就是实现对各计算节点进行计算分配、功能重构以及对交换机进行功能重构的作用。管理节点相对于计算节点来说有更高的可靠性要求，因此采用双机热备的方法，提高管理节点的可靠性。该管理节点采用中央控制单元(CPU/ARM)来完成主要控制任务，同时配备合适的FLASH、同步动态随机存储器(Synchronous Dynamic Random AccessMemory，简称SDRAM)等存储区。
进一步的，参照图6，管理节点50、计算节点30、存储节点40以及接口扩展板卡20通过基于时间敏感网络的供电系统(POWER on Time Sensitive Networking，简称POTSN)交换机60连接进行数据传输，并为各计算节点进行供电，利用TSN网络传输电缆传输电功率，保持与TSN网络系统和用户的兼容性，该供电传输协议最大可支持70W的功率。计算平台进行计算节点的增加、减少及修改时不需改动其他计算节点和模块，降低的开发难度及成本，提升了计算平台的灵活性。
采用通过POTSN连接的高可靠低功耗双机热备管理节点、可重构计算节点、可重构存储节点、可重构接口扩展板卡+外设的体系架构，这样的架构灵活且易于扩展。方案设计有高可靠低功耗管理节点、若干可重构计算节点、可重构存储节点和可重构接口扩展板卡，可重构接口单元通过板级连接器80与对应计算节点连接，各计算节点通过POTSN交换机进行数据交换，形成了接口可扩展、计算节点可灵活增减的高性能天基超算平台。
本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
实施例三：
本发明实施例提供的一种电子设备，如图7所示，电子设备包括存储器71、处理器72、存储器71中存储有可在处理器72上运行的计算机程序，处理器72执行计算机程序时实现上述实施例一提供的方法的步骤。
参照图7，电子设备还包括：总线73和通信接口74，处理器72、通信接口74和存储器71通过总线73连接；处理器72用于执行存储器71中存储的可执行模块，例如计算机程序。
其中，存储器71可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口74(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
总线73可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器71用于存储程序，所述处理器72在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器72中，或者由处理器72实现。
处理器72可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器72中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器72可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器71，处理器72读取存储器71中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
实施例四：
本发明实施例提供的一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行上述实施例一提供的方法。
本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种天基超算平台的计算方法，其特征在于，所述方法包括：
通过信号采集装置进行采集，得到目标对象的第一输入数据，其中，所述目标对象包括星上载荷、通信单元、天线、执行机构中的至少一种；
将所述第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据；
通过计算节点对所述第二输入数据进行计算，得到计算结果；
通过存储节点对所述计算结果进行存储。
2.根据权利要求1所述的天基超算平台的计算方法，其特征在于，所述将所述第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据，包括：
通过接口扩展板卡，将所述第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据，其中，所述接口扩展板卡包括：第一中央控制单元和/或接口协议转换单元，所述接口协议转换单元包括第一芯片。
3.根据权利要求2所述的天基超算平台的计算方法，其特征在于，所述将所述第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据，还包括：
判断所述第一芯片中是否包括所述第一输入数据的全部接口协议转换逻辑；
如果所述第一芯片中包括所述第一输入数据的全部接口协议转换逻辑，则将所述第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据；
如果所述第一芯片中不包括所述第一输入数据的接口协议转换逻辑，或者，所述第一输入数据的接口协议发生变化，则进行以下步骤：
通过第一存储器储存所述第一芯片的第一逻辑配置文件；
通过所述第一中央控制单元根据所述第一输入数据的接口协议选择第一匹配的逻辑配置文件；
通过第一配置模块将所述第一匹配的逻辑配置文件传输至所述第一芯片，以完成对所述第一芯片的配置；
通过已完成芯片配置的接口协议转换单元，按照预设接口协议对所述第一输入数据进行转化，得到第二输入数据。
4.根据权利要求1所述的天基超算平台的计算方法，其特征在于，所述计算节点包括第二中央控制单元和/或计算加速单元，其中，多个所述计算节点之间互为备用，所述计算加速单元包括第二芯片。
5.根据权利要求4所述的天基超算平台的计算方法，其特征在于，所述通过计算节点对所述第二输入数据进行计算，得到计算结果，包括：
判断所述第二芯片的功能需求是否需要调整；
如果所述第二芯片的功能需求不需调整，则通过计算节点对所述第二输入数据进行计算，得到计算结果；
如果所述第二芯片功能需求需要调整，则进行以下步骤：
通过第二存储器储存第二逻辑配置文件；
通过所述第二中央控制单元根据需要调整的芯片功能选择第二匹配的逻辑配置文件；
将所述第二匹配的逻辑配置文件传输至接口电平转换单元；
通过第二配置模块将所述第二匹配的逻辑配置文件传输至所述第二芯片，以完成所述第二芯片的配置；
通过完成芯片配置的计算节点对所述第二输入数据进行计算。
6.根据权利要求2所述的天基超算平台的计算方法，其特征在于，所述接口扩展板卡与所述计算节点之间通过连接器进行连接。
7.根据权利要求1所述的天基超算平台的计算方法，其特征在于，所述计算节点之间的数据采用时间敏感网络进行传输。
8.一种天基超算平台的计算装置，其特征在于，所述装置包括：
信号采集装置，用于通过采集得到目标对象的第一输入数据，其中，所述目标对象包括星上载荷、通信单元、天线、执行机构中的至少一种；
接口扩展板卡，用于将所述第一输入数据按照预设接口协议进行转化，得到第二输入数据；
计算节点，用于通过对所述第二输入数据进行计算，得到计算结果；
存储节点，用于对所述计算结果进行存储。
9.根据权利要求8所述的天基超算平台的计算装置，其特征在于，还包括管理节点，所述管理节点包括第三中央控制单元和第四中央控制单元，所述第三中央控制单元和所述第四中央控制单元互为备用。
10.根据权利要求9所述的天基超算平台的计算装置，其特征在于，所述管理节点、所述计算节点、所述存储节点以及所述接口扩展板卡通过交换机连接进行数据传输，其中，所述交换机为基于时间敏感网络的供电系统，所述交换机为所述天基超算平台进行供电。
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