Научная электронная библиотека ULRICH'S Periodicals Directory

Сибирский государственный университет
науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева

Сибирский аэрокосмический журнал
ISSN 2712-8970 (Print) ISSN 2782-5760 (on-line)

Сведения об образовательной организации

UDK 629.78 Doi: 10.31772/2712-8970-2021-22-4-613-623
Разработка рабочего места и алгоритмов тестирования бортового оборудования SpaceWire
Максютин А. С., Мурыгин А. В., Ивленков Д. В., Дымов Д. В.
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52; Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева, Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
В зарубежной космической отрасли на протяжении долгого времени используется одна из наи-более передовых и активно развивающихся технологий передачи информации на борту космического аппарата – SpaceWire. Данная технология обеспечивает высокоскоростную пе-редачу 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 тестирова-ния. Среди них можно выделить проверку на соответствие коэффициенту битовых ошибок тре-буемому значению, проверку поддержки метода удаления заголовка коммутаторами SpaceWire, а также проверку на соответствие требованиям к транспортным протоколам RMAP и СТП-ИСС. Алгоритмы данных тестов представлены в виде блок-схем и подробного текстового описа-ния. Сами тесты реализованы в виде программного кода на языке C. В качестве подтверждения корректности работы разработанных тестов было проведено практическое тестирование уст-ройств 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: бортовая аппаратура, космические аппараты, стенды тестирования, алго-ритмы тестирования, SpaceWire.
References

1. ГОСТ Р 52070–2003. Интерфейс магистральный последовательный системы электронных модулей. М. : Изд. стандартов, 2003. 3 с.

2. Горбунов С. Ф., Гришин В. Ю., Еремеев П. М. Сетевые интерфейсы космических аппаратов: перспективы развития и проблемы внедрения // Наноиндустрия. 2019. № 89. С. 128–130. 

3. Ноженкова Л. Ф., Исаева О. С., Грузенко Е. А. Метод системного моделирования бортовой аппаратуры космического аппарата // Вычислительные технологии. 2015. № 3. С. 33–45. 

4. Parkes S., Armbruster P. SpaceWire: A spacecraft onboard network for real-time communications [Электронныйресурс]. URL: https://www.researchgate.net/publication/4196676_ SpaceWire_A_spacecraft_onboard_network_for_real-time_communications (датаобращения: 15.07.2021).

5. ECSS-E-50-11 Draft F. Remote memory access protocol (normative) [Электронныйресурс]. URL:http://spacewire.esa.int/content/Standard/documents/SpaceWire%20RMAP%20Protocol%20 Draft%20F%204th%20Dec%202006.pdf(дата обращения: 20.07.2021). 

6. 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. 

7. User manual for the 4Links Diagnostic SpaceWire Interface [Электронныйресурс].URL:https://4links.co.uk/application/files/2615/9136/0012/User_Manual_DSI.pdf(дата обращения: 04.09.2021).

8. Особенности измерения параметров каналов с цифровой модуляцией [Электронный ресурс].URL: https://media-sputnik.net/osobennosti-izmereniya-parametrov-kanalov-s-czifrovoj-modulyacziej-3 (дата обращения: 12.09.2021).

9. Введение петлевого кабеля [Электронный ресурс].URL: http://ru.fibresplitter.com/news/ introduction-of-loopback-cable-24290794.html (датаобращения: 20.09.2021).

10. Российские IP-ядра стандарта SpaceWire [Электронный ресурс].URL: https://kit-e.ru/fpga/rossijskie-ip-yadra-standarta-spacewire-2/(дата обращения: 25.09.2021).

11. Логическая адресация [Электронный ресурс]. URL: http://osnovy-setei.ru/logicheskaya-adresaciya.html (дата обращения: 01.10.2021).

12. Солохина Т., Петричкович Я., Шейнин Ю. Технология SpaceWire для параллельных систем и бортовых распределительных комплексов // Электроника: наука, технология, бизнес. 2007. № 1. С. 38–49. 

13. 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).

14. Руководство по эксплуатации ДВУК.431433.061-003РЭ1. Схемы интегральные 1931КХ014. 2020. 

15. Программируемые логические интегральные схемы – ПЛИС [Электронный ресурс].URL: https://digteh.ru/digital/PLD/(дата обращения: 06.11.2021).


Максютин Андрей Сергеевич – инженер, АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева»; аспирант кафедры информационно-управляющих систем, Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева. E-mail: ellis1998@yandex.ru.

Мурыгин Александр Владимирович – доктор технических наук, заведующий кафедрой информационно-управляющих систем; Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика
М. Ф. Решетнева. E-mail: avm514@mail.ru.

Ивленков Денис Викторович – инженер; АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева». E-mail: ivlenkovdv@iss-reshetnev.ru.

Дымов Дмитрий Валерьевич – начальник базового центра системного проектирования бортовой аппаратуры космических аппаратов; АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева». E-mail: dymov@iss-reshetnev.ru.


  Разработка рабочего места и алгоритмов тестирования бортового оборудования SpaceWire