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针对资源一号02D卫星获取多谱段、大幅宽、定量化遥感数据任务需求,采用结构化设计思路,通过对卫星能力提升需求逐层分解,设计卫星软件系统。对卫星的物理实现进行抽象,隔离非核心功能和信息,优化操控使用模式,实现软件系统好用易用性设计。通过优化计算资源、存储资源、信道资源、工作模式,实现软件系统资源优化设计。通过数据安全性控制、接口容错、故障诊断隔离与恢复、在轨重构等措施,实现软件系统健壮性设计。资源一号02D卫星在轨运行结果表明:软件系统设计满足要求,具有较高的可靠性和用户操作易用性。