Сибирский федеральный университет

Перевод названия: РАЗРАБОТКА АРХИТЕКТУРЫ ЭМУЛЯТОРА ИНТЕРФЕЙСНЫХ МОДУЛЕЙ СОПРЯЖЕНИЯ СИСТЕМ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2019

Идентификатор DOI: 10.31772/2587-6066-2019-20-2-228-235

Ключевые слова: испытания, бортовая радиоэлектронная аппаратура, многопользовательская система, программно-аппаратное моделирование, Practical evaluation, spacecraft electronic equipment, multi-user system, softwarehardware modeling

Аннотация: The article gives an analysis of special characteristics of ground-based experimental evaluation of on-board radioelectronic equipment, taking the control unit of up-to date spacecraft on-board control complex as the test objective. The focus is the problem of providing testing procedures of the specific software employed in design and manufacture process. A solution of the problem is worked out on the basis of performance of a hardware-software complex which emulates interface modules for the computing module of control unit. According to the general operation algorithm of the control unit, the developed complex is regarded as a multi-user system. The main functional requirements for hardware-software emulator, regarded as the corresponding queuing system, are also defined. The results of the experiments with the computer module operation prompted the requirements for the emulator response time from the point of view of its operation stability in real strict-time mode. In order to ensure the required efficiency of operation, the emulated functions of the interface modules are classified according to the severity level of their execution determinacy. The results of experimental evaluation оf the service channel hardware design variants when applying multi-functional reconfigurable input-output digital devices allowed to develop a hardware-software emulator structural circuit based on operation parallelism of programmable integrated logic circuits and flexibility of software reconfiguration. The realization of emulated functions of selected classes within the available architecture was carried out using the corresponding hardware blocks and software module. The presented analysis of the emulator response limits was performed with the application of National Instruments technologies. The results of the developed hardwaresoftware emulator evaluation and practical application, as well as other possible ways of applying the proposed approach for tests of spacecraft on-board radio-electronic equipment and space system components were also analyzed. Рассмотрена специфика наземной экспериментальной отработки бортовой радиоэлектронной аппаратуры на примере блока управления бортового комплекса управления современных космических аппаратов. Сформулирована проблема обеспечения процесса тестирования его программного обеспечения в процессе проектирования и изготовления. Предложено решение обозначенной проблемы на основе аппаратно-программного комплекса, эмулирующего работу интерфейсных модулей сопряжения для вычислительного модуля блока управления. В соответствии с обобщенным алгоритмом функционирования блока управления разрабатываемый комплекс рассмотрен в виде многопользовательской системы. Определены основные функциональные требования к аппаратно-программному эмулятору как к соответствующей системе массового обслуживания. На основе проведенных экспериментальных исследований процесса функционирования вычислительного модуля сформулированы требования к времени реакции эмулятора с точки зрения обеспечения его работы в режиме жесткого реального времени. В целях обеспечения требуемой оперативности функционирования проведена классификация эмулируемых функций интерфейсных модулей сопряжения в соответствии со степенью критичности детерминированности их выполнения. По результатам экспериментальной апробации вариантов технической реализации канала обслуживания на основе многофункциональных устройств реконфигурируемого цифрового ввода/вывода разработана структурная схема аппаратно-программного эмулятора, основанная на возможностях параллелизма выполнения операций в программируемых логических интегральных схемах и гибкости программного реконфигурирования. Реализация имитируемых функций выделенных классов в рамках предложенной архитектуры выполнена на основе соответствующих аппаратных блоков и программного модуля. Проведен анализ предельных значений времени реакции эмулятора на примере его реализации с использованием технологий National Instruments. Рассмотрены результаты апробации и внедрения разработанного аппаратно-программного эмулятора, а также дальнейшие направления прикладного применения предложенного подхода в процессе испытаний бортовой радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов и компонентов космических систем.

Журнал: Сибирский журнал науки и технологий

Выпуск журнала: Т. 20, № 2

Номера страниц: 228-235

ISSN журнала: 25876066

Место издания: Красноярск

Издатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева

• Komarov V.A. (JSC “Academician M. F. Reshetnev “Information Satellite Systems”)
• Semkin P.V. (JSC “Academician M. F. Reshetnev “Information Satellite Systems”)
• Семенкин Е.С., рец.

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК