Развитие и совершенствование методики стендовых испытаний бортового комплекса управления космического аппарата

Введение

Рассматривается актуальная проблема развития и совершенствования методики стендовых испытаний бортового комплекса управления космического аппарата космических аппаратов разработки ОАО ИСС. Авторами проведен анализ имеющихся средств стендовых испытаний БКУ, а также освещены проблемы исследования и верификации перспективных БКУ с сетевой организацией информационного обмена.

Основная часть

Создание системы управления современного космического аппарата требует решения большого комплекса вопросов, основным из которых является верификация и отработка системы. С этой целью одновременно с разработкой аппаратуры, алгоритмов и программного обеспечения разрабатываются средства и методики испытаний, позволяющие достаточно полно и тщательно испытать и отработать комплекс управления космических аппаратов (КА). В космических аппаратах, создаваемых в ОАО ИСС, основой системы управления является бортовой комплекс управления (БКУ), для отработки которого созданы стендовые средства испытаний – стенд БКУ, позволяющий обеспечить качественную отработку аппаратуры и алгоритмов функционирования БКУ. Тенденции развития БКУ перспективных КА требуют совершенствования имеющихся средств испытаний.

Для перспективных КА разрабатывается новое поколение БКУ, имеющих ряд особенностей по сравнению с существующими в настоящее время БКУ: – в составе БЦВМ будут использоваться процессоры нового типа PowerPC и LEON; – в качестве магистрали обмена используется мультиплексный канал нового типа SpaceWire, позволяющий организовывать разветвленные сети передачи данных; – в архитектуре БКУ будут использоваться принципы сетевой организации; – бортовое программное обеспечение разрабатывается с учетом необходимости поддержки новых вычислительных платформ и новой архитектуры БКУ.

Обеспечение испытаний и отработки перспективного БКУ является исключительно актуальной задачей, без решения которой невозможно создание систем управления КА с необходимыми характеристиками. В связи с этим необходимо проведение исследовательских работ по совершенствованию средств и методик испытаний БКУ перспективных КА. БКУ современных космических аппаратов является сложной многофункциональной системой, объединяющей в себя приборы с высокой степенью интеграции. БКУ обеспечивает выполнение алгоритмов автономного управления системами КА, информационного взаимодействия с наземным комплексом управления (НКУ), выполнение программ управления и контроля. При наземной экспериментальной отработке БКУ автономно от КА и в составе КА ставятся задачи: с одной стороны, наиболее полно и глубоко исследовать свойства и характеристики БКУ, подтвердить правильность заложенных алгоритмов, а с другой стороны, из-за программного выполнения функций этим комплексом, требуется проведение отладки программного обеспечения совместно с аппаратурой БКУ.

Рисунок 1 – Основные составные части стенда БКУ.

Заключение

Совершенствование методики контроля и верификации вычислительной системы на базе разветвленной сети SpaceWire позволяет качественно и эффективно провести наземную экспериментальную отработку БКУ перспективных КА. Разработанные принципы и методики испытаний проходят апробацию при разработке стенда испытаний БКУ перспективных КА и могут быть использованы при отработке и верификации систем управления на основе разветвленных сетей обмена информацией.

Список использованной литературы

Irom F., Farmanesh F.H. Single-Event Upset in Commercial Silicon-on-Insulator PowerPC Microprocessors (2002)
2. The SPARC Architecture Manual. Version 8 (1992) SPARC International, Inc.
3. ECSS Standart ECSS-E-50-12C. SpaceWire, Links, Nodes, Routers and Networks (2008) European Cooperation for Data Standardization.
4. Simpson M. DS-Links and C104 Routers – Networks, Routers and Transputers: Function, Performance and Applications (1993) INMOS, IOS Press.
5. Opisanie dipol 6. Arhitekturny proekt. Ch. 2. Yazik DIPOL 6 // FGUP NPO PM, Zheleznogorsk, 2006.