◎ Lietuvių
Inžinerinė pastaba

Palydovinės Edge AI aparatinės įrangos dizainas: skaičiavimas, maitinimas ir tikrinimas

AI modelis, veikiantis darbalaukyje, yra tik pradžia. Palydovinės aparatinės įrangos konstrukcija turi susieti apdorojimo reikalavimus su elektros sąsajomis, energija, šiluminiais keliais, gedimų atkūrimu ir tikrosios misijos aplinka.

Naudingojo krovinio apdorojimas atskirtas nuo erdvėlaivio priežiūros

Apibrėžkite, kuris kompiuteris prižiūri erdvėlaivio platformą ir kuris apdoroja naudingos apkrovos duomenis. AI naudingosios apkrovos procesoriui gali būti leista paleisti iš naujo nenutraukiant pagrindinių magistralės funkcijų, tačiau tik tuo atveju, jei sąsajos, maitinimo domenai ir atkūrimo elgsena palaiko šį atskyrimą. Dokumentuokite komandos nuosavybės teisę ir kiekvienos sąsajos saugią būseną.

Pasirinkite skaičiavimą pagal darbo krūvį ir įrodymus

ArchitektūraKą vertintiInžinerinis kompromisas
CPUValdymo programinė įranga, išankstinis apdorojimas ir lankstūs algoritmaiPrograminės įrangos lankstumas, palyginti su išmatuota energija ir pralaidumu
FPGASrautinio perdavimo sąsajos ir deterministiniai apdorojimo keliaiPasirinktiniai duomenų keliai, palyginti su kūrimo pastangomis ir konfigūracijos atkūrimu
NPU arba kitą greitintuvąPalaikomi operatoriai, tikslumas, atmintis ir diegimo įrankiaiModelio efektyvumas, palyginti su vykdymo laiko apribojimais ir komponentų tinkamumu

Jokia procesoriaus etiketė nenurodo atsparumo spinduliuotei. Įvertinkite tikslų komponentą, atmintį, maitinimo įrenginius ir plokštės įgyvendinimą pagal numatytą misijos aplinką. Peak TOPS nėra visapusiška naudingojo krovinio našumo garantija.

Kartu suprojektuokite galios ir šilumos kelius

Paruoškite darbo režimo biudžetą paleidimui, įsigijimui, išvadoms, saugojimui ir bendravimui. Įtraukite konversijos nuostolius, paleidimo pereinamuosius įvykius ir didžiausią vienalaikių operacijų srovę. Nurodykite atsaką į per mažą įtampą, viršsrovę ir pertrūkusį maitinimą.

Vakuumas pašalina įprastą oro konvekcijos kelią, naudojamą daugeliui antžeminių produktų. Komponentų šiluma turi eiti numatytu laidumo keliu į erdvėlaivio struktūrą ir galiausiai jo spinduliuojamus paviršius. Mechaniniai kontaktai, sąsajos medžiagos, tvirtinimo ir karšto ar šalto veikimo korpusai priklauso projekto apžvalgai.

Suprasti radiacijos gedimo mechanizmus

Spinduliuotė gali sukelti trumpalaikes klaidas, būsenos pokyčius ir žalingus įvykius, o kaupiamasis poveikis gali pabloginti įrenginio veikimą. Radiacinio kietumo užtikrinimo planas susieja misijos aplinką su dalių parinkimu, turimais bandymų įrodymais, projekto mažinimu ir patikra. Vienas sargas negali nustatyti, ar sistema tinkama skrydžiui.

NASA išskiria poreikį apibūdinti ir sušvelninti radiacijos riziką net dalims, parduodamoms pagal skirtingą komercinę ar karinę klasifikaciją. NASA patikinimo gairės taip pat susieja aplinką, komponentų vertinimą ir sistemos dizainą. Naudokite šiuos principus, kad apibrėžtumėte tikrosios misijos įrodymus, o ne laikydami bendrąją etiketę kaip kvalifikaciją.

Šaltinis: NASA – Vieno įvykio padarinių rizikos mažinimas kosmose

Šaltinis: NASA – Avionics Radiation-Hardness Assurance

Padarykite atkūrimą kaip aiškų reikalavimą

  • Apibrėžkite užstrigusios programinės įrangos, sugadintos būsenos ir nepavykusių ryšių aptikimą ir atsaką.
  • Apsvarstykite galimybę aptikti klaidas atmintyje, patikrinti vientisumą ir valdyti atmintį, jei tai palaikoma.
  • Padalinkite maitinimą ir sąsajas, kad atkuriamos naudingosios apkrovos gedimas neplistų be reikalo.
  • Išbandykite įkrovos atkūrimą, nuolatinės saugyklos vientisumą ir pertrauktus naujinimus.
  • Užregistruokite pakankamai sveikatos duomenų, kad suprastumėte atstatymus ir pasikartojančius gedimus iš žemės.

Tai dizaino variantai, o ne universalus apsaugos receptas. Jų tinkamumas priklauso nuo gedimo modelio, misijos kritiškumo ir analizės bei bandymų įrodymų.

Prieš aplinkosauginę kvalifikaciją patikrinkite inžinerinį modelį

Pradėkite nuo pakartojamų elektrinių ir funkcinių bandymų: sąsajos laiko, duomenų praradimo, galios sekos, šiluminės elgsenos esant tipinei apkrovai ir atsako į įterptus gedimus. Atliekant techninės įrangos bandymus, turėtų būti užtikrinama tikroviška naudingoji apkrova ir erdvėlaivių-autobusų srautas, įskaitant išskirtines sąlygas.

Suderinkite aplinkosaugos bandymų matricą su misijos komanda. Vibracija, šiluminis vakuumas, elektromagnetinis suderinamumas ir su spinduliuote susijęs patikrinimas turi skirtingus tikslus ir priėmimo kriterijus. Laboratorinės funkcinės demonstracijos išlaikymas nėra lygus tos matricos išlaikymui.

Nurodykite perdavimo paketą

Apibrėžkite numatomas schemas, plokštės failus, medžiagų sąskaitą, sąsajos valdymo dokumentus, programinės aparatinės įrangos ir modelio versijas, bandymo procedūras ir patikros ataskaitas. Sutikite dėl prieigos prie šaltinio, intelektinės nuosavybės teisių ir priežiūros įsipareigojimų projekto apimtyje.

Alvexis gali palaikyti tinkintą palydovinę elektroniką ir inžinerinius modelius, įterptąją integraciją ir žemės bandymo aparatinę įrangą. Pradėkite pasidalydami misijos apribojimais ir reikalingais įrodymais. Esamos antžeminės Alvexis platformos gali padėti atlikti laboratorinį vertinimą; be atitinkamo patikrinimo jie neturėtų būti apibūdinami kaip tinkami skrydžiui.