国家标准计划《空间数据与信息传输系统 航天器SpaceFibre总线通信协议》由 TC425（全国宇航技术及其应用标准化技术委员会）归口，TC425SC3（全国宇航技术及其应用标准化技术委员会空间数据与信息传输分会）执行 ，主管部门为国家标准委。

主要起草单位 北京空间飞行器总体设计部 、中国航天标准化研究所 。

随着新一代航天装备向综合化、网络化、智能化快速发展，航天器上配置的载荷功能和性能复杂度不断提升，平台功能不断扩展，在轨大规模数据传输与存储，海量信息实时处理，天基大数据资源综合利用已成为空间数据系统发展亟需突破的技术瓶颈。

为了实现航天器上高性能分布式计算处理系统，首先必须建立高速数据传输网络核心基础设施，为此需要制定面向空间高可靠应用要求的高速传输网络标准，推动高速总线网络软硬件产品规范化研制，保证航天器高速总线网络系统具备标准化快速集成能力。

目前我国卫星上高速数据传输手段主要是针对相机、雷达等载荷数据采用的多路并行的专用高速接口，具有点对点传输的特点，不能支持数据的灵活交互共享，对在轨信息高效处理和利用造成极大不便；高速接口采用Serdes芯片+FPGA的方式实现，设备之间的数据传输格式由型号自定义和设计，未形成标准化网络接口通信协议，不具备通用性和可重用性，造成高复杂度产品重复开发，存在成本高，可靠性低等问题；另外现有高速接口的数据速率为1.6Gbps,已经远远不能满足空间高速网络大规模数据传输的需求，以某高分卫星相机载荷为例，单片CCD的输出速率达到4Gbps，传输需要采用3路高速接口，整个系统需要采用100路以上，造成设计复杂，难度大。

面向后续更大规模的在轨数据传输需求，传统高速接口已经不能适应，目前国内单位已开始研发基于光纤的空间超高速数据传输产品，但主要还集中在物理层的光模块研制，而数据链路层以上的网络传输协议尚未形成统一规范。

本标准项目的目标是针对上述突出问题，制定航天器SpaceFibre空间光纤总线技术规范，建立从物理层到网络层完整的协议标准，支撑空间高速总线网络系统研制，解决后续航天器发展面临的海量数据传输与交互的急迫需求。

本标准项目制定航天器上用SpaceFibre总线通信协议，SpaceFibre是一种超高速串行链路与组网互联技术，专门设计用于航天器在轨高速数据传输与交互。SpaceFibre可以适应光纤或电缆传输介质，能够降低线缆质量，提供电气隔离，数据速率达到5 Gbit/s（编码后信号速率6.25 Gbit/s）以上，同时协议支持多通道传输，通过通道并行最大可提供40 Gbit/s的传输带宽。 针对航天器的高可靠应用要求，SpaceFibre协议提供了完善的服务质量保证（QoS）体系，支持带宽预留（Bandwidth Reserved）、时间规划（Scheduled）和基于优先级（Priority）的传输，具有很强的故障检测隔离和恢复（FDIR）能力，可满足不同数据传输业务等级的需求。 本标准提供SpaceFibre的统一接口通信协议的要求，主要内容包括： 1) 协议栈与接口架构，规定SpaceFibre协议栈与端口架构概念； 2) 格式定义，规定SpaceFibre所采用的控制字、数据字、帧、包等格式； 3) 物理层内容，包括串行化、解串行化、信号驱动器、信号接收器、连接器、线缆及线缆组件等； 4) 通道层内容，包含通道初始化，字符向符号的编码、接收符号与字同步、符号向字符的解码、通道两端时钟速率偏差的补偿等； 5) 多通道层内容，支持多通道同时工作，在一条链路上提供远高于单通道的传输带宽； 6) 数据链路层内容，提供链路服务质量(QoS)措施和故障检测、隔离与恢复机制(FDIR）； 7) 网络层内容，包含数据包、节点、路由开关、网络协议和广播消息等； 8) 管理信息库，提供SpaceFibre各协议层配置、控制与监测功能； 9) 服务接口，提供与OSI协议分层向对应的各层之间服务接口。 SpaceFibre作为一种通用化新型超高速串行传输网络标准，面向航天器空间数据系统应用，用于航天器综合电子信息系统、高速载荷系统的数据传输与交互，可实现超高速率载荷（如SAR雷达、高光谱相机）、大容量存储器、高性能计算机等系统和设备之间的互联通信。本标准广泛适用于遥感、导航、通信、深空探测、空间科学、载人航天、运载火箭等各领域航天器中SpaceFibre总线网络及其相关设备的研制及应用。