Traitement séparé de la charge utile et de la supervision des engins spatiaux
Définir quel ordinateur supervise le bus du vaisseau spatial et qui traite les données de la charge utile. Un processeur de charge utile d'IA peut être autorisé à redémarrer sans interrompre les fonctions essentielles du bus, mais uniquement si les interfaces, les domaines d'alimentation et le comportement de récupération prennent en charge cette séparation. Documentez la propriété des commandes et l'état de sécurité de chaque interface.
Sélectionner le calcul par charge de travail et preuve
| Architecture | Ce qu'il faut évaluer | Contrepartie technique |
|---|---|---|
| CPU | Logiciel de contrôle, prétraitement et algorithmes flexibles | Flexibilité logicielle versus énergie et débit mesurés |
| FPGA | Interfaces de streaming et chemins de traitement déterministes | Chemin de données personnalisé par rapport aux efforts de développement et de récupération de configuration |
| NPU ou autre accélérateur | Opérateurs pris en charge, précision, mémoire et outillage de déploiement | Efficacité du modèle par rapport aux limitations d'exécution et à l'adéquation des composants |
Aucune étiquette de processeur n'établit la tolérance aux rayonnements. Évaluer l'implémentation exacte des composants, de la mémoire, des périphériques d'alimentation et de la carte par rapport à l'environnement de mission prévu. Peak TOPS n'est pas une garantie de performance de charge utile de bout en bout.
Concevez ensemble les chemins électriques et thermiques
Préparer un budget de mode d'exploitation pour le démarrage, l'acquisition, l'inférence, le stockage et la communication. Inclure les pertes de conversion, les transitoires de démarrage et le courant de pointe des opérations simultanées. Spécifiez la réponse à la sous-tension, à la surintensité et à l'alimentation interrompue.
Le vide élimine le chemin de convection d'air ordinaire utilisé par de nombreux produits terrestres. La chaleur des composants doit suivre un chemin de conduction conçu vers la structure de l'engin spatial et finalement vers ses surfaces rayonnantes. Les contacts mécaniques, les matériaux d'interface, le montage et les boîtiers de fonctionnement chauds ou froids font partie de la révision de la conception.
Comprendre les mécanismes de défaillance des rayonnements
Les rayonnements peuvent provoquer des erreurs transitoires, des changements d'état et des événements dommageables, tandis que l'exposition cumulative peut dégrader le comportement du dispositif. Un plan d'assurance de résistance aux rayonnements relie l'environnement de la mission à la sélection des pièces, aux preuves d'essais disponibles, à l'atténuation de la conception et à la vérification. Un chien de garde ne peut pas établir à lui seul qu'un système est apte au vol.
La NASA distingue la nécessité de caractériser et d'atténuer les risques de rayonnement même pour les pièces vendues sous différentes classifications commerciales ou militaires. Les directives de la NASA en matière d’assurance relient également l’environnement, l’évaluation des composants et la conception du système. Utilisez ces principes pour définir les preuves de la mission réelle plutôt que de traiter une étiquette générique comme une qualification.
Source: NASA — Atténuer les risques d'effets d'un seul événement dans les applications spatiales
Source: NASA — Avionics Radiation-Hardness Assurance
Faire de la récupération une exigence explicite
- Définissez la détection et la réponse pour les logiciels bloqués, les états corrompus et les communications échouées.
- Considérez la mémoire de détection d'erreur, les vérifications d'intégrité et le nettoyage de mémoire contrôlé, lorsque cela est pris en charge.
- Partitionner l'alimentation et les interfaces de sorte qu'une défaillance de charge utile récupérable ne se propage pas inutilement.
- Testez la récupération de démarrage, l'intégrité du stockage persistant et les mises à jour interrompues.
- Enregistrez suffisamment de données de santé pour comprendre les réinitialisations et les pannes répétées depuis le sol.
Ce sont des options de conception, pas une recette de protection universelle. Leur pertinence dépend du modèle de défaut, de la criticité de la mission et des résultats des analyses et des essais.
Vérifier le modèle d'ingénierie avant la qualification environnementale
Commencez par des tests électriques et fonctionnels répétables : synchronisation d’interface, perte de données, séquençage de puissance, comportement thermique sous charge représentative et réponse aux défauts injectés. Les essais en boucle devraient être effectués avec une charge utile et un trafic de bus-engin spatial réalistes, y compris dans des conditions exceptionnelles.
Convient de la matrice d'essai environnemental avec l'équipe de mission. La vérification des vibrations, du vide thermique, de la compatibilité électromagnétique et des rayonnements a des objectifs et des critères d'acceptation différents. Passer une démonstration fonctionnelle en laboratoire n'est pas équivalent à passer cette matrice.
Spécifier le paquet de transfert
Définir les schémas attendus, les fichiers de carte, la nomenclature, les documents de contrôle d'interface, les versions de micrologiciel et de modèle, les procédures de test et les rapports de vérification. Accord sur l'accès aux sources, les droits de propriété intellectuelle et les responsabilités de maintenance dans la portée du projet.
Alvexis peut prendre en charge l’électronique et les modèles d’ingénierie des satellites personnalisés, l’intégration embarquée et le matériel de test au sol. Commencez par partager les contraintes de la mission et les preuves requises. Les plateformes Alvexis terrestres existantes peuvent servir à l'évaluation en laboratoire; elles ne devraient pas être qualifiées pour le vol sans la vérification pertinente.