우주선 감독에서 페이로드 처리 분리
어떤 컴퓨터가 우주선 버스를 감독하고 어떤 컴퓨터가 페이로드 데이터를 처리하는지 정의합니다. AI 페이로드 프로세서는 필수 버스 기능을 중단하지 않고 재시작할 수 있지만, 인터페이스, 전원 도메인 및 복구 동작이 분리를 지원하는 경우에만 가능하다. 각 인터페이스의 명령 소유권 및 안전 상태를 문서화합니다.
처리 부하와 검증 결과를 기준으로 연산 플랫폼 선택
| 아키텍처 | 평가할 사항 | 엔지니어링 트레이드 오프 |
|---|---|---|
| CPU | 제어 소프트웨어, 사전 처리 및 유연한 알고리즘 | 소프트웨어 유연성 대 측정 에너지 및 처리량 |
| FPGA | 스트리밍 인터페이스 및 결정론적 처리 경로 | 개발 노력과 구성 복구에 대한 사용자 지정 데이터 경로 대비 |
| NPU 또는 기타 가속기 | 지원 연산자, 수치 정밀도, 메모리 및 배포 도구 | 모델 효율성 대 런타임 제한 및 구성 요소 적합성 |
방사선 용량을 설정하는 프로세서 라벨은 없습니다. 의도된 임무 환경에 맞게 정확한 구성 요소, 메모리, 전원 장치 및 보드 구현을 평가합니다. Peak TOPS는 엔드 투 엔드 페이로드 성능 보증이 아닙니다.
전원 및 열 경로를 함께 설계
시동, 데이터 수집, 추론, 저장 및 통신 모드별 전력 예산을 작성합니다. 변환 손실, 시동 과도 현상, 동시 작동 시 최대 전류를 포함합니다. 저전압, 과전류 및 전원 차단 시 대응 동작을 명시합니다.
진공은 많은 지상 제품에서 사용되는 일반적인 공기 대류 경로를 제거합니다. 구성 요소의 열은 우주선 구조물과 궁극적으로 방사 표면으로 설계된 전도 경로를 따라야 합니다. 기계적 접점, 인터페이스 재료, 장착 및 핫 또는 콜드 작동 케이스는 설계 검토에 포함됩니다.
방사선 고장 메커니즘 이해
방사선은 일시적인 오류, 상태 변화 및 손상 이벤트를 일으킬 수 있으며, 누적 노출은 장치 동작을 저하시킬 수 있습니다. 방사선 경도 보증 계획은 임무 환경을 부품 선택, 사용 가능한 테스트 증거, 설계 완화 및 검증과 연결합니다. 워치독 혼자는 시스템이 비행에 적합하다는 것을 확인할 수 없습니다.
NASA는 다른 상업적 또는 군사적 분류에 따라 판매되는 부품에 대해서도 방사선 위험을 특성화하고 완화할 필요성을 구분합니다. NASA의 보증 가이드라인은 환경, 구성 요소 평가 및 시스템 설계를 연결합니다. 이러한 원칙을 사용하여 일반적인 라벨을 자격으로 취급하는 대신 실제 사명에 대한 증거를 정의하십시오.
출처: NASA — 우주 응용 분야에서 단일 이벤트 효과의 위험 완화
출처: NASA — 항공전자 시스템의 방사선 내성 보증
복구를 명시적 요구 사항으로 만들기
- 정지된 소프트웨어, 손상된 상태 및 실패한 통신에 대한 감지 및 대응을 정의합니다.
- 지원되는 경우 오류 감지 메모리, 무결성 검사 및 제어된 메모리 쓰레기를 고려하십시오.
- 복구 가능한 페이로드 오류가 불필요하게 전파되지 않도록 전원 및 인터페이스를 분할합니다.
- 부트 복구, 영구 스토리지 무결성 및 중단된 업데이트를 테스트합니다.
- 지상에서 재설정 및 반복적인 오류를 이해하기 위해 충분한 상태 데이터를 로그합니다.
이들은 보편적인 보호 방법이 아닌 설계 옵션입니다. 이러한 솔루션의 적합성은 고장 모델, 미션 중요도, 분석 및 테스트에서 얻은 증거에 따라 달라집니다.
환경 적격성 시험 전에 엔지니어링 모델 검증
반복 가능한 전기 및 기능 테스트로 시작하십시오. 인터페이스 타이밍, 데이터 손실, 전력 시퀀싱, 대표적인 부하 하에서의 열적 행동 및 주입된 고장에 대한 반응. 하드웨어 인 더 루프 테스트는 예외적인 조건을 포함하여 현실적인 페이로드와 우주선-버스 트래픽을 실행해야 합니다.
임무팀과 환경 테스트 매트릭스에 동의하십시오. 진동, 열-진공, 전자기 호환성 및 방사선 관련 검증에는 서로 다른 목적과 수용 기준이 있습니다. 실험실 기능 시연을 통과하는 것은 그 매트릭스를 통과하는 것과 동등하지 않습니다.
핸드오버 패키지 지정
예상 회로도, 보드 파일, 자재 목록, 인터페이스 제어 문서, 펌웨어 및 모델 버전, 테스트 절차 및 검증 보고서를 정의합니다. 프로젝트 범위 내에서 소스 액세스, 지적 재산권 및 유지 관리 책임에 동의합니다.
Alvexis는 맞춤형 위성 전자 및 엔지니어링 모델, 임베디드 통합 및 지상 테스트 하드웨어를 지원할 수 있습니다. 임무 제약 조건과 필요한 증거를 공유하여 시작하십시오. 기존의 지상 알벡시스 플랫폼은 실험실 평가에 사용될 수 있으며, 관련 검증 없이는 비행 능력을 갖추었다고 묘사해서는 안 된다.