SpaceWire总线是由欧空局(ESA)基于IEEE1355和ANSI/TIA/EIA-644商业标准推出的一种专门面向航天应用的专用通信标准。因其具有串行、双向全双工、全数字、高速(200MHz)、带路由器的拓扑结构等特点,在航天工业界具有广阔的应用前景。但传统SpaceWire只支持事件触发消息,在事件触发网络中,所有端系统均根据应用的运行情况随机发送数据,缺乏事前规划,容易造成网络资源冲突和链路阻塞。多个端系统进行数据传输时,由于网络节点对网络资源的争用导致信息传输时延无法确定,事件触发方式无法保证通信延迟和时间抖动的确定性,即无法为特定业务提供服务质量保障,这对于航空器重要信息的传输是难以容忍的。为克服SpaceWire传输时延无法确定这一应用瓶颈,本文在传统SpaceWire基础上,引入时间触发协议(TTP,Time-Triggered Protocol),使其能够为特定业务提供严格的服务质量保证。本文在对应用于航天领域的各种总线分析比较的基础上,在分析传统SpaceWire总线的国内外技术现状与实现原理的基础上,提出时间触发SpaceWire网络(TTS,Time-Triggered SpaceWire)网络结构;深入研究TTS网络关键技术,主要包括分层结构、系统组成、TT业务及ET业务分组传输原理;改进了TT业务时间分配调度算法,创新性地提出了TT业务的抢占传输模式及ET业务的断续传输模式;针对TTS端系统和交换机,提出一种总体框架设计,并详细划分了各个功能模块;建立了TTS网络仿真模型,对TT业务时间分配调度算法、TT业务的抢占及ET业务的断续传输模式进行了模拟仿真,根据仿真结果分析了此设计方案的可行性。