Разработка рабочего места и алгоритмов тестирования бортового оборудования SpaceWire
- Авторы: Максютин А.С.1,2, Мурыгин А.В.2, Ивленков Д.В.1, Дымов Д.В.1
-
Учреждения:
- АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева»
- Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
- Выпуск: Том 22, № 4 (2021)
- Страницы: 613-623
- Раздел: Раздел 1. Информатика, вычислительная техника и управление
- URL: https://journals.eco-vector.com/2712-8970/article/view/562940
- DOI: https://doi.org/10.31772/2712-8970-2021-22-4-613-623
- ID: 562940
Цитировать
Аннотация
В зарубежной космической отрасли на протяжении долгого времени используется одна из наиболее передовых и активно развивающихся технологий передачи информации на борту космического аппарата – SpaceWire. Данная технология обеспечивает высокоскоростную передачу больших объемов информации, создание единой инфраструктуры высокоскоростной обработки данных для соединения датчиков, элементов системы обработки данных и блоков массовой памяти. В России SpaceWire постепенно внедряется и используется на перспективных космических аппаратах. Для проверки соответствия бортовой аппаратуры таких аппаратов требованиям стандарта SpaceWire ECSS-E-ST-50-12C Rev.1 существует необходимость в разработке рабочего места, описанного в данной статье. Рабочее место предназначено для того, чтобы к нему можно было подключить бортовое оборудование SpaceWire и запустить тесты, проверяющие определенные параметры информационного обмена, регламентируемые стандартом. В статье представлена общая структура рабочего места, а также описание каждого из его элементов в отдельности вместе с изложением их функционала. Также в статье описаны разработанные алгоритмы тестирования. Среди них можно выделить проверку на соответствие коэффициенту битовых ошибок требуемому значению, проверку поддержки метода удаления заголовка коммутаторами SpaceWire, а также проверку на соответствие требованиям к транспортным протоколам RMAP и СТПИСС. Алгоритмы данных тестов представлены в виде блок-схем и подробного текстового описания. Сами тесты реализованы в виде программного кода на языке C. В качестве подтверждения корректности работы разработанных тестов было проведено практическое тестирование устройств SpaceWire, среди которых можно выделить две платы полезной нагрузки для космического аппарата «НОРБИ», а также сверхбольшую интегральную схему 1931КХ014 программируемого коммутатора для сетей SpaceWire. Приведено краткое описание используемых в работе устройств тестирования в виде изложения их функционала, применимого к разрабатываемому рабочему месту тестирования.
Ключевые слова
Об авторах
Андрей Сергеевич Максютин
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева»; Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Автор, ответственный за переписку.
Email: ellis1998@yandex.ru
инженер, аспирант кафедры информационно-управляющих систем
Россия, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52; 660037, г. Красноярск, проспект имени газеты «Красноярский рабочий», 31Александр Владимирович Мурыгин
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Email: avm514@mail.ru
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой информационно-управляющих систем
Россия, 660037, г. Красноярск, проспект имени газеты «Красноярский рабочий», 31Денис Викторович Ивленков
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева»
Email: ivlenkovdv@iss-reshetnev.ru
инженер
Россия, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52Дмитрий Валерьевич Дымов
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева»
Email: dymov@iss-reshetnev.ru
начальник базового центра системного проектирования бортовой аппаратуры космических аппаратов
Россия, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52Список литературы
- ГОСТ Р 52070–2003. Интерфейс магистральный последовательный системы электронных модулей. М. : Изд. стандартов, 2003. 3 с.
- Горбунов С. Ф., Гришин В. Ю., Еремеев П. М. Сетевые интерфейсы космических аппаратов: перспективы развития и проблемы внедрения // Наноиндустрия. 2019. № 89. С. 128–130.
- Ноженкова Л. Ф., Исаева О. С., Грузенко Е. А. Метод системного моделирования бортовой аппаратуры космического аппарата // Вычислительные технологии. 2015. № 3. С. 33–45.
- Parkes S., Armbruster P. SpaceWire: A spacecraft onboard network for real-time communications [Электронный ресурс]. URL: https://www.researchgate.net/publication/4196676_ SpaceWire_A_spacecraft_onboard_network_for_real-time_communications (дата обращения: 15.07.2021).
- ECSS-E-50-11 Draft F. Remote memory access protocol (normative) [Электронный ресурс]. URL: http://spacewire.esa.int/content/Standard/documents/SpaceWire%20RMAP%20Protocol%20 Draft%20F%204th%20Dec%202006.pdf (дата обращения: 20.07.2021).
- Разработка, анализ и проектирование транспортного протокола СТП-ИСС для бортовых космических сетей SpaceWire / Шейнин Ю. Е., Оленев В. Л., Лавровская И. Я. и др. // Изв. самарского науч. центра рос. акад. наук. 2014. № 6–2. С. 632–639.
- User manual for the 4Links Diagnostic SpaceWire Interface [Электронный ресурс]. URL: https://4links.co.uk/application/files/2615/9136/0012/User_Manual_DSI.pdf (дата обращения: 04.09.2021).
- Особенности измерения параметров каналов с цифровой модуляцией [Электронный ресурс]. URL: https://media-sputnik.net/osobennosti-izmereniya-parametrov-kanalov-s-czifrovojmodulyacziej-3 (дата обращения: 12.09.2021).
- Введение петлевого кабеля [Электронный ресурс]. URL: http://rufibresplitter.com/news/ introduction-of-loopback-cable-24290794.html (дата обращения: 20.09.2021).
- Российские IP-ядра стандарта SpaceWire [Электронный ресурс]. URL: https://kite.ru/fpga/rossijskie-ip-yadra-standarta-spacewire-2/ (дата обращения: 25.09.2021).
- Логическая адресация [Электронный ресурс]. URL: http://osnovy-setei.ru/logicheskaya- adresaciya.html (дата обращения: 01.10.2021).
- Солохина Т., Петричкович Я., Шейнин Ю. Технология SpaceWire для параллельных систем и бортовых распределительных комплексов // Электроника: наука, технология, бизнес. 2007. № 1. С. 38–49.
- Различия между полнодуплексным и полудуплексным режимами связи [Электронный ресурс]. URL: https://itigic.com/ru/differences-between-full-duplex-and-half-duplex/ (дата обращения: 29.10.2021).
- Руководство по эксплуатации ДВУК.431433.061-003РЭ1. Схемы интегральные 1931КХ014. 2020.
- Программируемые логические интегральные схемы – ПЛИС [Электронный ресурс]. URL: https://digteh.ru/digital/PLD/ (дата обращения: 06.11.2021).