《太空编程：C语言航天软件开发》
第Ⅰ部分 星际启航：航天软件基础架构
- 宇宙代码的DNA
- 1.1 航天软件的特殊基因：可靠性 vs 资源限制
- 1.2 辐射环境下的内存拓扑学（SEU防护策略）
- 1.3 航天器时钟同步的C实现（PPS信号处理）
- 太空开发环境搭建
- 2.1 星载RTOS选型指南（VxWorks/RTEMS实战）
- 2.2 交叉编译工具链的星际穿越（ARM/SPARC/LEON）
- 2.3 硬件在环（HIL）仿真平台搭建
第Ⅱ部分 核心技能：航天级C编程
- 星载内存精算师
- 3.1 内存分区的太空经济学（NOR/NAND闪存管理）
- 3.2 动态内存禁区：航天器malloc替代方案
- 3.3 内存辐射加固的位操作黑科技
- 太空指针导航学
- 4.1 多级指针的轨道力学模型
- 4.2 硬件寄存器映射的星际坐标定位
- 4.3 星敏感器数据包的指针解析术
- 实时多任务星链
- 5.1 航天事件驱动架构（EDA）设计
- 5.2 优先级反转的太空救援方案
- 5.3 星间通信的互斥锁设计（SpaceWire协议）
第Ⅲ部分 航天系统工程
- 容错架构设计
- 6.1 三模冗余（TMR）的C语言实现范式
- 6.2 看门狗电路的软件握手协议
- 6.3 自主健康管理系统（AHMS）设计
- 航天通信协议栈
- 7.1 CCSDS遥测遥控协议解析器开发
- 7.2 深空延迟容忍网络（DTN）实现
- 7.3 激光通信的帧同步算法优化
- 太空版本控制
- 8.1 星载软件OTA升级的差分算法
- 8.2 只读存储器的版本回滚机制
- 8.3 代码多版本星间同步策略
第Ⅳ部分 实战：深空探测器编程
- 姿态控制系统
- 9.1 四元数姿态解算的定点数优化
- 9.2 反作用飞轮控制PID算法实现
- 9.3 星敏感器与陀螺仪数据融合
- 热控系统开发
- 10.1 多区域温控状态机的设计模式
- 10.2 加热器PWM控制的抗饱和策略
- 10.3 热真空环境模拟测试框架
- 科学载荷管理
- 11.1 光谱仪数据压缩算法（CCSDS 121.0）
- 11.2 相机成像的拜耳阵列解码优化
- 11.3 粒子探测器的阈值自适应算法
第Ⅴ部分 太空代码质量体系
- 航天代码规范
- 12.1 NASA JPL编码标准深度解析
- 12.2 MISRA-C在航天器的适配改造
- 12.3 代码静态分析（Coverity太空配置）
- 太空代码法医
- 13.1 星载Core Dump逆向解析技术
- 13.2 辐射引发位翻转的调试技巧
- 13.3 在轨诊断日志的压缩存储方案
- 验证与认证
- 14.1 DO-178C适航认证的代码覆盖分析
- 14.2 形式化验证（TLA+）在航天软件的应用
- 14.3 热冗余切换的蒙特卡洛测试法
第Ⅵ部分 前沿：下一代太空编程
- AI星脑开发
- 15.1 星载CNN推理引擎的定点化实现
- 15.2 自主导航的强化学习框架设计
- 15.3 联邦学习在星座系统的应用
- 量子航天软件
- 16.1 量子纠错码的经典算法仿真
- 16.2 星地量子密钥分发的调度系统
- 16.3 混合经典-量子计算任务分配
- 星际互联网协议
- 17.1 延迟容忍网络路由算法优化
- 17.2 激光通信的Turbo码实现
- 17.3 深空IP协议栈设计挑战
附录
- A) 航天C库函数清单（星时计算/轨道方程）
- B) 辐射环境测试用例集（单粒子效应模拟）
- C) 星载代码审查Checklist（含200个航天专用项）
- D) 太空开发工具链配置（Eclipse/CDT插件包）
特色说明：
- 行业深度：覆盖CCSDS/DO-178C等航天标准实现细节
- 实战导向：包含姿态控制/热管理等真实子系统案例
- 前沿结合：探讨AI/量子计算在航天软件的应用路径
- 工具创新：提供辐射效应模拟器开发方法
- 质量体系：构建从编码到认证的完整航天级开发流程
该目录避免传统教材结构，以航天软件开发全生命周期为主线，突出深空环境适应性、星载系统特殊性和新型技术融合性三大维度，填补市场空白。
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