◎ Eesti
Tehniline märkus

Satelliidi Edge AI riistvara projekteerimine: arvutus, toide ja verifitseerimine

Töölaual töötav tehisintellekti mudel on alles algus. Satelliidi riistvara disain peab ühendama töötlemisnõuded elektriliste liideste, energia, soojusteede, rikete taastamise ja tegeliku missiooni keskkonnaga.

Eraldi kasuliku koormuse töötlemine kosmoselaeva järelevalvest

Määrake, milline arvuti jälgib kosmoselaeva platvormi ja milline töötleb kasuliku koormuse andmeid. Tehisintellekti kasuliku koormuse protsessoril võib lubada taaskäivitada olulisi siinifunktsioone katkestamata, kuid ainult siis, kui liidesed, toitedomeenid ja taastekäitumine seda eraldamist toetavad. Dokumenteerige käsu omandiõigus ja iga liidese turvaline olek.

Valige arvutus töökoormuse ja tõendite järgi

ArhitektuurMida hinnataTehniline kompromiss
CPUJuhttarkvara, eeltöötlus ja paindlikud algoritmidTarkvara paindlikkus võrreldes mõõdetud energia ja läbilaskevõimega
FPGAVoogesitusliidesed ja deterministlikud töötlusteedKohandatud andmeteed versus arendustöö ja konfiguratsiooni taastamine
NPU või muu kiirendiToetatud operaatorid, täppis-, mälu- ja juurutamistööriistadMudeli tõhusus versus käitusaja piirangud ja komponentide sobivus

Ükski protsessori silt ei näita kiirgustaluvust. Hinnake täpset komponenti, mälu, toiteseadmeid ja plaadi rakendust kavandatud missioonikeskkonna suhtes. Peak TOPS ei ole kasuliku koormuse täieliku jõudluse garantii.

Kujundage elektri- ja soojusrajad koos

Koostage töörežiimi eelarve käivitamiseks, hankimiseks, järelduste tegemiseks, salvestamiseks ja suhtlemiseks. Kaasake konversioonikaod, käivitussiirded ja samaaegsete toimingute tippvool. Täpsustage reaktsioon alapingele, liigvoolule ja katkenud võimsusele.

Vaakum eemaldab tavalise õhukonvektsiooni tee, mida kasutavad paljud maapealsed tooted. Komponentide soojus peab järgima kavandatud juhtivustee kosmoselaeva struktuuri ja lõpuks selle kiirgavate pindadeni. Mehaaniline kontakt, liidese materjalid, paigaldus- ja kuuma- või külmajuhtimiskorpused kuuluvad disainiülevaatesse.

Mõista kiirgustõrke mehhanisme

Kiirgus võib põhjustada mööduvaid vigu, olekumuutusi ja kahjustavaid sündmusi, samas kui kumulatiivne kokkupuude võib halvendada seadme käitumist. Kiirguskareduse tagamise plaan ühendab missioonikeskkonna osade valiku, saadaolevate katsetõendite, disaini leevendamise ja kontrollimisega. Üksi valvekoer ei suuda kindlaks teha, kas süsteem on lennuks sobiv.

NASA eristab vajadust iseloomustada ja leevendada kiirgusriske isegi erinevate kaubanduslike või sõjaliste klassifikatsioonide all müüdavate osade puhul. NASA kinnitusjuhised ühendavad ka keskkonna, komponentide hindamise ja süsteemi disaini. Kasutage neid põhimõtteid tegeliku missiooni tõendite määratlemiseks, selle asemel, et käsitleda üldist märgist kvalifikatsioonina.

Allikas: NASA – Kosmoserakenduste ühekordsete mõjude riskide leevendamine

Allikas: NASA — Avionics Radiation-Hardness Assurance

Muutke taastamine selgesõnaliseks nõudeks

  • Määrake seiskunud tarkvara, rikutud oleku ja ebaõnnestunud side tuvastamine ja reageerimine.
  • Kaaluge mälu vigade tuvastamist, terviklikkuse kontrollimist ja kontrollitud mälu puhastamist, kui seda toetatakse.
  • Jaotage toide ja liidesed, et taastatav kasuliku koormuse rike ei leviks asjatult.
  • Testige alglaadimise taastamist, püsiva salvestusruumi terviklikkust ja katkenud värskendusi.
  • Logige piisavalt terviseandmeid, et mõista lähtestamisi ja korduvaid tõrkeid.

Need on disainivõimalused, mitte universaalne kaitseretsept. Nende sobivus sõltub rikkemudelist, missiooni kriitilisusest ning analüüsist ja testimisest saadud tõenditest.

Enne keskkonnakvalifitseerimist kontrollige insenerimudelit

Alustage korratavate elektriliste ja funktsionaalsete testidega: liidese ajastus, andmekadu, võimsuse järjestamine, termiline käitumine tüüpilise koormuse korral ja reageerimine sisestatud tõrgetele. Silmuses oleva riistvara testid peaksid teostama realistlikku kasulikku koormust ja kosmoselaevade ja busside liiklust, sealhulgas erakorralisi tingimusi.

Leppige missioonimeeskonnaga kokku keskkonnatesti maatriks. Vibratsioonil, termovaakumil, elektromagnetilisel ühilduvusel ja kiirgusega seotud kontrollimisel on erinevad eesmärgid ja aktsepteerimiskriteeriumid. Labori funktsionaalsuse demonstratsiooni läbimine ei ole samaväärne selle maatriksi läbimisega.

Täpsustage üleandmispakett

Määratlege eeldatavad skeemid, tahvlifailid, materjalide arved, liidese juhtimisdokumendid, püsivara ja mudeli versioonid, testimisprotseduurid ja kontrolliaruanded. Leppige kokku allikale juurdepääs, intellektuaalomandi õigused ja hoolduskohustused projekti ulatuses.

Alvexis saab toetada kohandatud satelliitelektroonikat ja insenerimudeleid, manustatud integratsiooni ja maapealse testimise riistvara. Alustage missioonipiirangute ja nõutavate tõendite jagamisest. Olemasolevad maapealsed Alvexis platvormid võivad anda teavet labori hindamise kohta; neid ei tohiks ilma asjakohase kontrollita nimetada lennukõlbulikuks.