皮卫星凭借其功能集成度高、研制周期短、研制成本低、体积小等特点在现代航天科技领域备受青睐。综合电子系统在皮卫星中扮演着重要角色,集成了卫星主要功能。随着皮卫星的广泛应用及皮卫星技术的发展,皮卫星可靠性要求越来越高,对综合电子系统软件的研制提出了新的挑战,综合电子系统研究亟需解决高可靠性要求与功能集成度高、研制周期短等之间的矛盾。本文针对上述矛盾,结合ZDPS-2型号皮卫星具体应用,对综合电子系统软件及其可靠性进行了研究,提出了一种可复用性强、可扩展性强的高可靠综合电子系统软件体系结构,并提出了部分软件模块自动化设计方案,完成了ZDPS-2卫星综合电子系统软件研制及测试。本文主要工作及成果如下。(1)综合电子系统软件体系结构。本文通过分析皮卫星常见任务需求,结合ZDPS-2卫星具体任务,提出了一种综合电子系统软件体系结构。整个软件划分为平台层和应用层。平台层主要包含与综合电子系统硬件平台相关的通信协议、卫星任务对平台的通用性需求模块；应用层主要包含卫星运行时业务逻辑管理模块,涵盖各分系统软件。应用层和平台层内部功能单元采用模块化设计,各模块功能高聚合、低耦合,应用层与平台层间通过API接口交互,软件层次清晰。层次化设计使软件可复用性强；且软件调用层次简单,满足皮卫星遥控、遥测、数传以及数据管理等卫星平台通用功能需求,具备可扩展性；设计时采用接口标准化设计、接口功能单一化设计,使软件具备可维护性。考虑卫星在轨运行环境的特殊性与复杂性,针对皮卫星具体实施任务,引入了软件防御性设计、冗余设计、编码设计等一系列提高软件可靠性的设计方法,使得软件更加健壮。(2)部分综合电子系统软件模块自动化设计。本文充分提取皮卫星平台软件相似性需求,设计并实现了一种自动化软件工具,该工具以皮卫星设计文档作为输入,输出可编译的C代码源文件。结合ZDPS-2型号卫星具体需求,给出了遥控、遥测及状态机模型等软件模块自动化设计。自动化设计可大幅缩短软件研制周期,减少人为错误,一定程度上提高软件可靠性,对综合电子系统软件研制具有重要意义。综上所述,本文提出了一种可复用性强、可扩展性强、可维护性强的高可靠综合电子系统软件体系结构；结合卫星平台相似性需求,设计并实现了综合电子系统软件自动化工具,实现了遥控、遥测及状态机模型等模块自动化设计；完成了ZDPS-2卫星综合电子系统软件研制,于2015年9月发射入轨,在轨工作正常。软件体系结构可在未来其他型号卫星研制中继续应用,自动化工具可缩短软件研制周期,提高软件开发效率,具有重要的应用意义。