CN110979743B - 立方星系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种立方星系统，包括：载荷，用于对待采集对象进行数据采集；算力模块，与载荷连接，用于对载荷所采集的数据进行处理，并根据处理的结果确定待下传的数据；及数据传输模块，与算力模块连接，用于将待下传的数据下传至地面站。本申请提供的立方星系统由于包括算力模块，能够对载荷所采集的数据进行处理，并根据处理的结果确定待下传的数据，不但可以减少待下传的数据量，还可以避免载荷所采集到的可能无法使用的数据经由数据传输模块下传至地面站时，浪费下传资源。
Description
技术领域
本申请涉及卫星技术领域，具体而言，涉及一种立方星系统。
背景技术
传统的立方星系统主要是基于单片机架构进行搭建，其倾向于逻辑运算，功耗较低，而且由于采用低复杂度的设计，具有较高的技术可靠性。
然而，低复杂度设计的立方星系统虽然具有较高的技术可靠性，但是无法提供较高的运算处理能力，继而无法对卫星所采集的数据作进一步的处理，只能将数据下传至地面站，交由地面站进行处理。且为将卫星所采集的数据下传至地面站，卫星只有飞至地面站的信号辐射范围内时，才会将卫星所采集的数据下传，而由于立方星系统受限于自身的运算处理能力无法对卫星所采集的数据作进一步的处理，将导致下传给地面站的数据可能无法使用，或者下传的数据量较大，进而浪费立方星系统的下传资源。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种立方星系统，用以解决现有技术中立方星系统无法提供较高运算处理能力的问题。
本申请提供一种立方星系统，包括：载荷，用于对待采集对象进行数据采集；算力模块，与所述载荷连接，用于对所述载荷所采集的数据进行处理，并根据处理的结果确定待下传的数据；及数据传输模块，与所述算力模块连接，用于将所述待下传的数据下传至地面站。
本申请提供的立方星系统因至少包括算力模块，能够对载荷所采集的数据进行处理，从而根据处理的结果决定待下传的数据，数据传输模块用于将待下传的数据下传至地面站，还可以减少下传的数据量，从而避免了载荷所采集的可能无法使用的数据经由数据传输模块下传至地面站时，浪费下传资源，且因算力模块对载荷所采集的数据进行了处理，从而下传至地面站的数据可不需要处理就可以直接使用，进而缩短了数据到达用户时的时间。
进一步地，所述算力模块包括嵌入式单元及协处理器，所述协处理器连接在所述嵌入式单元与所述载荷之间，用于对所述载荷所采集的数据进行预处理，所述嵌入式单元连接在所述协处理器与所述数据传输模块之间，用于对经所述协处理器预处理后的所述载荷所采集的数据进行处理，以确定所述待下传的数据，所述数据传输模块，用于将所述嵌入式单元确定的所述待下传的数据下传至地面站。
进一步地，所述算力模块包括时钟系统及温度监控系统，所述时钟系统用于发送时钟信号，所述温度监控系统用于根据所述时钟信号对所述算力模块内的温度进行测量。
进一步地，所述算力模块包括电源管理器，所述电源管理器分别与所述立方星系统的电源管理模块、所述嵌入式单元及所述协处理器、所述时钟系统和所述温度监控系统连接，用于分配所述电源管理模块供给所述算力模块内的所述嵌入式单元、所述协处理器、所述时钟系统和所述温度监控系统的电力。
进一步地，所述数据传输模块还用于接收所述地面站发送的程序并将所述程序发送至所述算力模块。
进一步地，所述立方星系统还包括星务主机，所述星务主机与所述算力模块连接，用于获取所述算力模块的状态信息，并根据所获取的状态信息对所述算力模块的运行进行管理。
进一步地，所述星务主机还与所述载荷及所述数据传输模块连接，用于采集所述载荷的状态参数及所述数据传输模块的状态参数，并根据所采集的相应的状态参数对所述载荷及所述数据传输模块的运行进行控制，或者将所采集的所述载荷的状态参数及所述数据传输模块的状态参数发送给所述算力模块，所述算力模块基于接收到的相应的状态参数对所述载荷及所述数据传输模块的运行进行控制。
进一步地，所述立方星系统还包括姿态控制模块，所述星务主机具有三轴磁强计及加速度计接口，所述姿态控制模块通过所述三轴磁强计及加速度计接口与所述星务主机连接，所述姿态控制模块用于在所述星务主机的控制下对所述立方星系统的姿态进行调整。
进一步地，所述立方星系统还包括电源管理模块，所述电源管理模块分别与所述星务主机，所述载荷，所述算力模块，所述数据传输模块及所述姿态控制模块电连接，所述电源管理模块用于在所述星务主机的控制下对所述星务主机，所述载荷，所述算力模块及所述数据传输模块进行供/断电。
进一步地，所述立方星系统还包括壳体，所述壳体内具有收容空间，所述电源管理模块，所述算力模块，所述姿态控制模块，所述星务主机及所述数据传输模块均设置在所述收容空间内。
本申请的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本申请的其它特征、目的和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的立方星系统的结构框图。
图2为本申请实施例提供的算力模块的结构框图。
图3为本申请实施例提供的电源管理模块的结构框图。
图4为本申请实施例提供的立方星系统的剖视示意图。
图标：立方星系统10；载荷11；星务主机12；算力模块13；电源管理模块14；数据传输模块15；姿态控制模块16；嵌入式单元131；协处理器132；温度监控系统133；时钟系统134；电源管理器135；太阳能子模块141；储能子模块142；电能分配子模块143；壳体17；底板171；角柱172；顶板173。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
请参阅图1，本申请一实施例提供一种立方星系统10，能够对数据进行处理后，根据需要将处理后待下传的数据下传给地面站，从而避免浪费下传资源。该立方星系统10包括算力模块13，与算力模块13连接的载荷11及与算力模块13连接的数据传输模块15。
载荷11用于对待采集对象进行数据采集。
算力模块13与载荷11连接。本实施例中，算力模块13与载荷11直接连接。算力模块13用于对载荷11所采集的数据进行处理，并根据处理的结果确定待下传的数据，其中，算力模块13对载荷11所采集的数据所进行的处理包括但不限于图像识别，数据过滤，压缩及打包等。示例性地，当载荷11为相机时，算力模块13可以对载荷11所采集的图像进行图像处理，当算力模块13得出图像中的景物被云层遮住时，舍弃该图像；当算力模块13地出图像中的景物未被云层遮住时，将该图像作确定为待下传的数据。另外本实施例中，算力模块13的算力在1TFLOPS以上。
示例性地，当载荷11为相机时，算力模块13还可以根据载荷11所采集的图像，对载荷11所采集的对象进行信息挖掘，并将该挖掘的结果发送至数据传输模块15，从而减少下传至地面站的数据量。例如，当载荷11所采集的对象是一艘船时，算力模块13可以根据载荷11所采集的对象的地点信息和时间信息，再结合其预存的数据库信息等进行处理，得出该对象为一艘某个国家的航母，并可仅将得出的结果发送至待下传的数据，从而减少下传的数据量。
示例性地，当载荷11为空间探测载荷时，算力模块13可以根据空间探测载荷所采集的数据进行分析，将分析结果发送至数据传输模块15，从而减少下传至地面站的数据量，且因算力模块对载荷所采集的数据进行了处理，从而下传至地面站的数据可不需要处理就可以直接使用，进而缩短了数据到达用户时的时间。
请参阅图2，本实施例中，算力模块13包括嵌入式单元131，该嵌入式单元131连接在数据传输模块15和载荷11之间。该嵌入式单元131内嵌有操作系统。该操作系统包括但不限于Vxworks，eCos，linux系统等。本实施例中，该操作系统为Linux系统。用户可以根据自身需要，开发出与嵌入式单元131内嵌的操作系统匹配的应用程序，并将该应用程序上注(即，上传至立方星系统10并安装在嵌入式单元131中)，由此，提升立方星系统10的功能多样性，避免立方星系统10功能单一，灵活性差等问题。本实施例中，嵌入式单元131可以对载荷11所采集的数据进行处理，并根据处理的结果确定待下传的数据。嵌入式单元131对载荷11所采集的数据所进行的处理包括但不限于图像识别，数据过滤，压缩及打包等。
本实施例中，算力模块13还可以包括协处理器132。协处理器132连接在嵌入式单元131与载荷11之间，用于对载荷11所采集的数据进行预处理，嵌入式单元131用于对协处理器132预处理后的载荷11所采集的数据进行数据处理，以确定待下传的数据，数据传输模块15用于将嵌入式单元131确定的待下传的数据下传至地面站。例如，协处理器132可以用于对载荷11所采集的图像进行预处理，并将经过预处理后的图像发送给嵌入式单元131进行进一步的处理。协处理器132对图像所进行的预处理包括但不限于平滑处理，中值滤波处理，边缘检测处理等。协处理器132一方面能够减轻嵌入式单元的工作负载，另一方面，也能够提升立方星系统的运算处理能力。可选地，该协处理器132内嵌有RTOS(real timeoperating system，实时操作系统)。
本实施例中，算力模块13还可以包括温度监控系统133，用于对算力模块13内的温度进行监控，避免温度过高时算力模块13的损坏。该温度监控系统133可以持续对算力模块13内的温度进行测量，或者周期性地对算力模块13内的温度进行测量。本实施例中，温度监控系统133周期性地对算力模块13内的温度进行监控，具体地，温度监控系统133根据所接收到的周期性的触发信号对算力模块13内的温度进行测量。由于温度监控系统133基于触发信号对算力模块内的温度进行测量，而非持续性地对温度进行监控，因此，不但能够避免温度过高对算力模块13造成损坏，还能避免温度监控系统持续地对温度进行监控时造成电力浪费。
可选地，由于嵌入式单元131和协处理器132均负责数据运算处理，发热量相对较高，因此，温度监控系统133可以主要对嵌入式单元131和协处理器132的温度进行测量。示例性地，可以通过在嵌入式单元131和协处理器132处设置温度传感器的方式对该处的温度进行测量。
本实施例中，算力模块13还可以包括时钟系统134，用于发送时钟信号。该时钟信号可作为触发温度监控系统133进行温度测量的触发信号。该时钟系统134可以例如是时钟发生器。示例性地，在算力模块13工作期间，时钟系统134每间隔预设时间(该预设时间可以例如是5分钟，10分钟，30分钟，1小时等)发送一次时钟信号给温度监控系统133。温度监控系统133每次接收到时钟信号后，便对算力模块13内的温度进行测量。
本实施例中，算力模块13还可以包括电源管理器135，电源管理器135与立方星系统10的电源管理模块14连接，用于分配电源管理模块14供给算力模块13内的电力。通过电源管理器135对算力模块13内各部件的电力进行分配，能够避免电力浪费。具体地，电源管理器135与嵌入式单元131，协处理器132，温度监控系统133，时钟系统134连接，用于分配电源管理模块14供给嵌入式单元131，协处理器132，温度监控系统133，时钟系统134之间的电力。本实施例中，电源管理器135可以通过数据总线136与嵌入式单元131，协处理器132，温度监控系统133及时钟系统134连接。示例性地，电源管理器135在算力模块13开始工作时，优先对嵌入式单元131及协处理器132进行供电，以便使嵌入式单元131及协处理器132对载荷11所采集的数据进行处理。在对嵌入式单元131及协处理器132进行供电的同时或者间隔预定时间(该预定时间可以例如为10分钟，20分钟等)后可以对时钟系统134进行供电。时钟系统134每间隔预设时间发送一次时钟信号，电源管理器135在时钟系统134每次发送时钟信号的同时，对温度监控系统133进行供电，以便温度监控系统133对算力模块13内的温度进行测量。在温度监控系统133完成温度测量并将温度数据传送给嵌入式单元131和/或协处理器132后，电源管理器135停止对温度监控系统133进行供电。电源管理器135在嵌入式单元131及协处理器132完成对载荷11所采集的数据进行处理后，停止对嵌入式单元131，协处理器132及时钟系统134进行供电。
可以理解，上述算力模块13的具体结构仅为示例，并不以此为限。其他实施例中，可以根据需要对算力模块13的部件进行增加或删减，例如，其他实施例中，时钟系统134可省略，或者算力模块13还可以包括散热模块，该散热模块分别对应嵌入式单元131及协处理器132设置，以便对嵌入式单元131及协处理器132进行散热处理。
数据传输模块15与算力模块13连接。本实施例中，数据传输模块15与算力模块13直接连接。数据传输模块15用于将算力模块所确定的待下传的数据下传给地面站；或者接收地面站发送的数据(包括但不限于用户通过地面站发送给立方星系统的调试数据，控制指令，或者用户根据需要开发的待安装在立方星系统上的应用程序等等)。本实施例中，当地面站所发送的数据为用户根据需要开发的待安装在立方星系统上的应用程序时，数据传输模块15在接收到该应用程序后将该应用程序发送至算力模块13，算力模块13根据接收到的应用程序进行安装。示例性地，数据传输模块15在接收到该应用程序后可以将该应用程序发送至算力模块13的嵌入式单元131，嵌入式单元131在接收到该应用程序后判断该应用程序是否与自身的操作系统匹配，若匹配，则对该应用程序进行安装，若不匹配，则将该应用程序发送给协处理器132。协处理器132在接收到该应用程序后，对该应用程序进行安装。
本申请实施例提供的立方星系统因至少包括算力模块，能够对载荷所采集的数据进行处理，从而根据处理的结果决定待下传的数据(例如，算力模块对载荷所拍摄的图像进行图像处理，当得出图像中的景象被云层遮住时，则将图像舍弃，当得出图像中的景象未被云层遮住时，则将图像确定为待下传的数据)，数据传输模块用于将待下传的数据下传至地面站，也即并非载荷所采集的所有数据都经由数据传输模块下传至地面站，从而避免浪费下传资源；另外，用户可以根据需要开发出用于安装在算力模块中的应用程序，通过地面站将应用程序发送给数据传输模块，由数据传输模块转发给算力模块，从而改善立方星系统功能单一，灵活性较差等问题。
可以理解，立方星系统10还可以包括星务主机12，电源管理模块14及姿态控制模块16。
星务主机12可以为基于ARM Cortex M4处理器的计算机。本实施例中，星务主机12能够实现热机备份。星务主机12的存储板上还设置有RTC(Real-time clock，实时时钟)芯片，该RTC芯片可以作为伴随处理器，且具有3MB的SDRAM易失性存储器。
该星务主机12分别与载荷11，算力模块13，电源管理模块14，数据传输模块15及姿态控制模块16连接。本实施例中，星务主机12可以通过CAN总线(Controller AreaNetwork，控制器局域网络)或I2C总线(Inter －Integrated Circuit)与载荷11，算力模块13，电源管理模块14，数据传输模块15及姿态控制模块16连接。星务主机12用于采集载荷11和/或算力模块13和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的状态信息，以及根据所采集的状态信息控制载荷11和/或算力模块13和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的运行。
本实施例中，星务主机12与算力模块13双向通信。星务主机12可以获取算力模块13的状态信息，并根据所获取的状态信息对算力模块13的运行进行管理。星务主机12对算力模块13的管理包括但不限于对在算力模块13内执行程序安装，对安装在算力模块13内的应用程序的运行，对算力模块13的资源的分配，或对算力模块13的工作日志等进行管理。星务主机12通过获取算力模块13的状态信息，从而实现对算力模块进行管理，能够保证算力模块13的稳定可控。星务主机12获取算力模块13的状态信息的方式可以包括如下方式，其中一种可能的方式为星务主机12向算力模块13发送获取状态信息的请求，算力模块13在收到该请求后反馈自身的状态信息至星务主机12。其中另一种可能的方式为算力模块13主动向星务主机12提供自身的状态信息(包括但不限于主动向星务主机12提供自身的初始状态信息，或者，在每次状态信息发生变动后，向星务主机12提供变动后的状态信息，还可以是周期性地主动向星务主机12提供自身状态)。
算力模块13可以通过星务主机12获取载荷11和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的状态信息，从而根据载荷11、电源管理模块14、数据传输模块15和姿态控制模块16各自的状态信息，分别对载荷11和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的运行进行相应地控制。
算力模块13通过星务主机12获取载荷11和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的状态信息的方式可以是星务主机12主动地向算力模块13提供载荷11和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的状态信息，或者，算力模块13发送获取载荷11和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的状态信息的请求，星务主机12响应算力模块13的请求，向其反馈载荷11和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的状态信息。
其中，星务主机12主动地向算力模块13提供载荷11和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的状态信息可以是星务主机12主动地周期性地向算力模块13提供载荷11和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的状态信息，或者，星务主机12在确定载荷11和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的状态信息发生变化后主动地向算力模块13提供载荷11和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的变化后的状态信息。
算力模块13在获取到载荷11和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的状态信息后，可以基于状态信息生成相应的控制指令，然后将控制指令发送给星务主机12，由星务主机12根据控制指令对载荷11和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的运行进行控制。或者，算力模块13在获取到载荷11和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的状态信息后，可以基于状态信息生成相应的控制指令，然后将控制指令发送给载荷11和/或数据传输模块15，以直接对载荷11和/或数据传输模块15的运行运行进行控制，和/或将控制指令发送给星务主机12，由星务主机12转发给电源管理模块14和/或姿态控制模块16，以间接对电源管理模块14和/或姿态控制模块16的运行进行控制。
本实施例中，算力模块13通过星务主机12获取载荷11和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的状态信息，一方面，能够避免算力模块13和星务主机12别独立获取载荷11和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的状态信息时，造成的资源(包括星务主机12及算力模块13的运算资源及电力资源)浪费，另一方面，若算力模块13发生故障，星务主机12可以根据所获取的载荷11和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的状态信息对载荷11和/或电源管理模块14和/或数据传输模块15和/或姿态控制模块16的运行进行控制，也即，星务主机12可以一定程度上保留其相对于算力模块13的独立性，从而保证系统的稳定性。
该电源管理模块14为星务主机12供电，且该电源管理模块14还与载荷11，算力模块13，数据传输模块15及姿态控制模块16连接，用于在星务主机12的控制下对载荷11，算力模块13，数据传输模块15及姿态控制模块16进行供/断电。
请参阅图3，本实施例中，电源管理模块14包括太阳能子模块141，与太阳能子模块141连接的储能子模块142，及与储能子模块142连接的电能分配子模块143。太阳能子模块141用于将太阳能转换为电能，并将电能存储至储能子模块142。电能分配子模块143在星务主机12的控制下将存储于储能子模块142内提供至载荷11、算力模块13、姿态控制模块16及数据传输模块15的电能进行分配，并还实现对载荷11，星务主机12，算力模块13，数据传输模块15及姿态控制模块16进行供/断电。
可以理解，由于立方星系统10在沿轨道绕行一圈的过程中，太阳能子模块141进行光电转换所获得的电能有限，以及立方星系统所自带的储能电池，如锂电池的电能有限。为了减少电能的浪费，当星务主机12在基于获取的载荷11和/或姿态控制模块16的状态信息控制电源管理模块14对载荷11和/或姿态控制模块16进行供/断电，如星务主机12会主动在相应模块完成当前工作后，控制电源管理模块14停止对该模块供电，直至接收到星务主机12发送的开始下次工作的指令。示例性地，星务主机12在根据采集到的载荷11的状态信息确定载荷11已完成根据星务主机12或算力模块13的指令执行的当前采集数据的工作时，控制电源管理模块14停止对载荷11进行供电；星务主机12在根据采集到的姿态控制模块16的状态信息确定姿态控制模块16已完成基于星务主机12的指令执行的当前姿态调整工作时，控制电源管理模块14停止对姿态控制模块16进行供电；星务主机12在根据采集到的算力模块13的状态信息确定算力模块13已完成数据处理时，控制电源管理模块14停止对算力模块13进行供电。或者，为了减少电能的浪费，算力模块13在基于星务主机12所提供的载荷11和/或姿态控制模块16的状态信息，控制电源管理模块14对载荷11和/或姿态控制模块16进行供/断电，如算力模块13会在根据星务主机12所提供的状态信息确定相应模块完成当前工作后，控制电源管理模块14停止对该模块供电。
可以理解，星务主机12可以通过算力模块13及电源管理模块14对数据传输模块15的运行进行控制。当然，星务主机12也可以直接与数据传输模块15，以便直接对数据传输模块15的运行进行控制。
星务主机12还具有三轴磁强计和加速度计接口。本实施例中，该姿态控制模块16与星务主机12的三轴磁强计和加速度计接口连接，用于根据星务主机12的指令对立方星系统10的姿态进行调整，以便载荷11采集数据，以及向星务主机12提供绕轨道运行的位置信息。可以理解，其他实施例中，姿态控制模块16可以算力模块13直接连接，以便算力模块13能够直接对姿态控制模块16的运行进行控制。
可以理解，其他实施例中，立方星系统10还可以包括散热模块，用于为星务主机12散热。
请参阅图4，立方星系统10还可以包括壳体17。该壳体17可以根据需要设置成立方体，圆柱，球体，正四面体等形状。
本实施例中，壳体17大致呈立方体状，且其内具有收容空间。立方体状的壳体17包括底板171，四个侧板(图未示)，四个角柱172及顶板173。需要说明的是，图4为沿壳体17的两个不相邻的角柱的连线的剖视示意图。
本实施例中，底板171，四个侧板，四个角柱172及顶板173围合形成该收容空间。可选地，四个侧板与四个角柱172可以一体成型，当然，四个侧板与四个角柱172也可以通过螺钉和螺纹孔的配合或者卡扣与卡槽的配合实现连接。底板171与四个侧板及四个角柱172可以通过螺钉与螺纹孔的配合实现连接，或者通过卡扣与卡槽的配合实现连接。可选地，底板171也可以与四个侧板及四个角柱172一体成型。顶板173与四个侧板及四个角柱172也可以通过螺钉与螺纹孔的配合实现连接，或者通过卡扣与卡槽的配合实现连接。可选地，底板171，四个侧板及顶板173可以设置成镂空状，以便于散热。
本实施例中，电源管理模块14的储能子模块142及电能分配子模块143，算力模块13，姿态控制模块16，数据传输模块15，星务主机12及载荷11(图4中未示出)收容在该收容空间内。电源管理模块14的太阳能子模块141(图4中未示出)可以设置在壳体17的外侧。
可选地，电源管理模块14的电能分配子模块143设置在底板171上；储能子模块142设置在电能分配子模块143上；算力模块13及姿态控制模块16设置在收容空间沿从底板171到顶板173的方向的中间位置且算力模块13与姿态控制模块16间隔开，可选地，算力模块13较姿态控制模块16靠近储能子模块142；数据传输模块15及星务主机12靠近顶板173设置，且数据传输模块15较星务主机12靠近顶板173。载荷11可以固定在侧板上，且位于姿态控制模块16与星务主机12之间，另外，载荷的镜头自侧板的镂空处露出，以便对待拍摄对象进行拍摄。
可选地，在立方星系统10组装完成后，为使电源管理模块14的储能子模块142及电能分配子模块143在收容空间内的位置相对固定，电源管理模块14的电能分配子模块143与底板171固定连接，储能子模块142与电能分配子模块143固定连接。在立方星系统10组装完成后，为使算力模块13及姿态控制模块16在收容空间内的位置相对固定，四个角柱172沿各自轴向分别开设有滑槽(图未示)。各滑槽在靠近顶板173的一侧及各自所在角柱172朝向不相邻角柱的一侧开设有开口。各滑槽朝向不相邻角柱172的开口为沿所在角柱172的轴向开设的长条状开口。算力模块13及姿态控制模块16分别对应四个角柱172设置有滑块。各滑块可自各滑槽靠近顶板173一侧的开口滑入相应的滑槽中。为使算力模块13与储能子模块142间隔开，可在将算力模块13的各滑块自各滑槽靠近顶板173一侧的开口滑入相应的滑槽之前，在各滑槽中分别滑入具有第一长度的间隔柱。为使算力模块13与姿态控制模块16间隔开，可在将算力模块13的各滑块自各滑槽靠近顶板173一侧的开口滑入相应的滑槽之后，及在将姿态控制模块16的各滑块自各滑槽靠近顶板173一侧的开口滑入相应的滑槽之前，在各滑槽中分别滑入具有第二长度的间隔柱。在将姿态控制模块16的各滑块自各滑槽靠近顶板173一侧的开口滑入相应的滑槽之后，可在各滑槽中分别滑入具有第三长度的间隔柱。一实施例中，在立方星系统10组装完成后，具有第三长度的间隔柱的两端分别抵靠姿态控制模块16的滑块及顶板173，以避免姿态控制模块16及算力模块13在立方星系统10组装完成后发生晃动。为使数据传输模块15及星务主机12在收容空间内的位置相对固定，数据传输模块15可以与顶板173固定连接，星务主机12可以与数据传输模块15固定连接。或者，星务主机12及数据传输模块15分别对应四个角柱172设置有滑块，在将姿态控制模块16的各滑块自各滑槽靠近顶板173一侧的开口滑入相应的滑槽之后，可在各滑槽内分别滑入具有第四长度的间隔柱，然后将星务主机12的各滑块分别自各滑槽靠近顶板173一侧的开口滑入相应的滑槽中，接着将数据传输模块15的各滑块分别自各滑槽靠近顶板173一侧的开口滑入相应的滑槽中。此种情况下，在立方星系统10组装完成后，数据传输模块15的各滑块远离星务主机12的一端与顶板173抵接。可以理解，为使数据传输模块15与星务主机12间隔开，还可以在星务主机12的各滑块与相应的数据传输模块15各滑块之间的滑槽内滑入具有第五长度的间隔柱。可以理解，以上使各模块在收容空间内的位置相对固定的设计仅为示例，其他实施例中，也可以根据需要设置滑块及间隔柱，本申请并不以此为限。
可以理解，其他实施例中，为提升立方星系统10的结构稳定性，可以分别收容在收容空间内的电源管理模块14的储能子模块142及电能分配子模块143，算力模块13，姿态控制模块16，数据传输模块15，星务主机12及载荷11分别设置承载板，储能子模块142及电能分配子模块143，算力模块13，姿态控制模块16，数据传输模块15，星务主机12及载荷11分别与对应的承载板固定连接。此种情况下，承载板可以设置对应角柱的滑块，而与相应的承载板固定连接的算力模块13，姿态控制模块16，数据传输模块15，星务主机12等可以不设置滑块。
本申请实施例提供的立方星系统相对于传统的立方星系统增设了算力模块，能够提升立方星系统的运算处理能力；数据在经数据传输模块下传之前，由算力模块进行相应的处理，在确定为待下传的数据之后，再经由数据传输模块下传至地面站，从而避免浪费下传资源；用户能够根据需要将相应的应用程序上注到算力模块中，以实现不同的功能，由此提升立方星系统的功能多样性；另外，数据传输模块星务主机仅为算力模块提供其他模块的状态信息的实施例中，星务主机能够相对于算力模块保持其独立性，因此，即便算力模块发生故障，星务主机仍能够独立工作，继续控制着整个立方星系统的正常运行。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露立方星系统，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种立方星系统，包括：
载荷，用于对待采集对象进行数据采集；
算力模块，与所述载荷连接，用于对所述载荷所采集的数据进行处理，并根据处理的结果确定待下传的数据；及
数据传输模块，与所述算力模块连接，用于将所述待下传的数据下传至地面站；
其中，所述载荷为相机，所述算力模块用于对所述载荷所采集的图像进行图像处理或信息挖掘，并根据图像处理或信息挖掘的结果确定待下传的数据。
2.根据权利要求1所述的立方星系统，其特征在于，所述算力模块包括嵌入式单元及协处理器，所述协处理器连接在所述嵌入式单元与所述载荷之间，用于对所述载荷所采集的数据进行预处理；
所述嵌入式单元连接在所述协处理器与所述数据传输模块之间，用于对经所述协处理器预处理后的所述载荷采集的数据进行处理，以确定所述待下传的数据；
所述数据传输模块，用于将所述嵌入式单元确定的所述待下传的数据下传至地面站。
3.根据权利要求2所述的立方星系统，其特征在于，所述算力模块包括时钟系统及温度监控系统，所述时钟系统用于发送时钟信号，所述温度监控系统用于根据所述时钟信号对所述算力模块内的温度进行测量。
4.根据权利要求3所述的立方星系统，其特征在于，所述算力模块包括电源管理器，所述电源管理器分别与所述立方星系统的电源管理模块、所述嵌入式单元、所述协处理器、所述时钟系统和所述温度监控系统连接，用于分配所述电源管理模块供给所述算力模块内的所述嵌入式单元、所述协处理器、所述时钟系统和所述温度监控系统的电力。
5.根据权利要求1所述的立方星系统，其特征在于，所述数据传输模块还用于接收所述地面站发送的程序并将所述程序发送至所述算力模块。
6.根据权利要求1所述的立方星系统，其特征在于，所述立方星系统还包括星务主机，所述星务主机与所述算力模块连接，用于获取所述算力模块的状态信息，并根据所获取的状态信息对所述算力模块的运行进行管理。
7.根据权利要求6所述的立方星系统，其特征在于，所述星务主机还分别与所述载荷及所述数据传输模块连接，用于采集所述载荷的状态参数及所述数据传输模块的状态参数，并根据所采集的相应的状态参数对所述载荷及所述数据传输模块的运行进行控制；
或者将所采集的所述载荷的状态参数及所述数据传输模块的状态参数发送给所述算力模块，所述算力模块基于接收到的相应的状态参数对所述载荷及所述数据传输模块的运行进行控制。
8.根据权利要求6所述的立方星系统，其特征在于，所述立方星系统还包括姿态控制模块，所述星务主机具有三轴磁强计及加速度计接口，所述姿态控制模块通过所述三轴磁强计及加速度计接口与所述星务主机连接，所述姿态控制模块用于在所述星务主机的控制下对所述立方星系统的姿态进行调整。
9.根据权利要求8所述的立方星系统，其特征在于，所述立方星系统还包括电源管理模块，所述电源管理模块分别与所述星务主机，所述载荷，所述算力模块，所述数据传输模块及所述姿态控制模块电连接，所述电源管理模块用于在所述星务主机的控制下对所述星务主机，所述载荷，所述算力模块及所述数据传输模块进行供/断电。
10.根据权利要求9所述的立方星系统，其特征在于，所述立方星系统还包括壳体，所述壳体内具有收容空间，所述电源管理模块，所述算力模块，所述姿态控制模块，所述星务主机及所述数据传输模块均设置在所述收容空间内。
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