Перевод названия: Architecture of onboard control system for small spacecrafts based on network technologies
Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2017
Ключевые слова: малый космический аппарат, бортовой комплекс управления, SpaceWire, сеть, small spacecraft, onboard control system, network
Аннотация: Рассмотрены способы организации сетевого взаимодействия бортовой аппаратуры космических аппаратов на основе стандарта SpaceWire. Предложена архитектура реконфигурируемого бортового комплекса управления. С целью обеспечения реконфигурируемости, программной настройки, универсальности и соответствия действующим международным и российсПоказать полностьюким стандартам по эксплуатации космических аппаратов и бортовой аппаратуры в основу разрабатываемого бортового вычислительного комплекса положен магистрально-модульный принцип интеграции аппаратных средств. Это позволяет создать на борту единое информационное пространство на основе бортовой коммуникационной сети стандарта SpaceWire/SpaceWire-RUS. Основным вычислительным узлом комплекса является центральный процессорный модуль, а сетевая архитектура строится на основе маршрутиризирующих сетевых коммутаторов. Это позволяет организовать модульное построение комплекса на основе принципа взаимозаменяемости аппаратных модулей, входящих в его состав. Такой подход позволяет выполнять интеграцию различного бортового оборудования в единую информационно-вычислительную систему на основе стандартных интерфейсов. Кроме того, за счет разработанного принципа организации бортовой сети обеспечен новый способ резервирования аппаратуры на борту КА - способ резервирования функциональности. Это позволяет снизить стоимость резервируемых модулей за счет использования меньшего числа дополнительных элементов, сделать из одного или комбинации нескольких модулей модуль с новой функциональностью или изменить функциональность модуля без физической перекоммутации линий передачи данных, обеспечить открытость технологии (отсутствие ограничений при выборе того или иного сегмента будущей сети), ее масштабируемость (когда добавление/удаление из системы составной части не приводит к доработке или переработке всей системы), повышенную пропускную способность каналов обмена, поддержку большого числа абонентов сети. The methods of organizing the network interaction of onboard spacecraft equipment on the basis of SpaceWire standard are considered. The architecture of the reconfigurable onboard control complex is proposed. With the aim of ensuring reconfigurability, software customization, universality and satisfaction with the current international and Russian standards for the operation of spacecrafts and onboard equipment, the basis of the onboard computer system under development is the trunk-module principle of hardware integration. This allows to create on board a single information space based on the onboard communication network standard SpaceWire / SpaceWire-RUS. The main computing unit of the complex is a central processing unit, and the network architecture is built on the basis of routing network switches. This allows to organize a modular construction of the complex, based on the principle of interchangeability of the hardware modules included in its composition. This approach allows integration of various onboard equipment into a single information and computing system based on standard interfaces. In addition, due to the developed principle of the onboard network organization, a new method of reserving equipment onboard the spacecraft is provided - a way of reserving functionality. This allows reducing the cost of redundant modules by using fewer additional elements, making a module with new functionality from one or a combination of several modules, or changing the functionality of the module without physically rewiring the data lines, ensuring openness of the technology - no restrictions when choosing a segment of the future network, to ensure the scalability of the technology - when adding / removing from the system of the component does not lead to refinement or processing all the system, to provide increased bandwidth of exchange channels to provide exchange with target equipment, which generates large amounts of data, to provide support for a large number of subscribers of the network.
Журнал: Исследования наукограда
Выпуск журнала: Т. 1, № 1
Номера страниц: 22-29
ISSN журнала: 22259449
Место издания: Железногорск
Издатель: Ассоциация "Технологическая платформа "Национальная информационная спутниковая система"