天問一号高解像度カメラ撮影時の高出力画像データレートと宇宙-地上間のデータ伝送帯域幅の低さの問題を解決するために、NANDフラッシュを記憶媒体とし、FPGAを制御コアとする画像記憶電子システムが設計された。設計ではNANDフラッシュに対して並列処理と4段パイプライン技術を同時に使用し、カメラ画像の高データレート記憶要求を満たした。画像記憶システムの信頼性を確保するため、NANDフラッシュの不良ブロック問題に対応し、ファイル記憶システムを記憶領域に区分し、不良ブロック置換機構を確立した。また、NANDフラッシュの生の誤り率および宇宙単一粒子放射効果の影響を避けるため、12×4ビットハミング検査戦略を提案し、検査符号を分割して画像データとともに記憶した。実験結果は、設計した画像記憶電子システムが単一チャネルで最大リアルタイム画像記憶データレート1276 Mbpsに達し、画像データの信頼できる記憶を実現し、12×4ビット単位の画像データに対して1ビットの誤り訂正を行い、搭載ミッションの開発要件を満たすことを示した。

高分解能カメラ;高速記憶;NANDフラッシュ;パイプライン;ハミング検査