Oddzielne przetwarzanie ładunku od nadzoru statku kosmicznego
Określ, który komputer nadzoruje magistralę statku kosmicznego, a który przetwarza dane ładunku. Procesor ładunku sztucznej inteligencji może być ponownie uruchamiany bez przerywania podstawowych funkcji magistrali, ale tylko wtedy, gdy interfejsy, domeny zasilania i zachowanie odzyskiwania obsługują tę separację. Dokumentuj własność poleceń i bezpieczny stan każdego interfejsu.
Wybierz obliczenia według obciążenia i dowodów
| Architektura | Co ocenić | Kompromis inżynierski |
|---|---|---|
| CPU | Oprogramowanie sterujące, przetwarzanie wstępne i elastyczne algorytmy | Elastyczność oprogramowania a mierzona energia i przepustowość |
| FPGA | Interfejsy strumieniowania i deterministyczne ścieżki przetwarzania | Niestandardowe ścieżki danych a wysiłek programistyczny i odzyskiwanie konfiguracji |
| NPU lub inny akcelerator | Obsługiwane operatorzy, precyzja, pamięć i narzędzia do wdrażania | Wydajność modelu a ograniczenia czasu pracy i przydatność komponentów |
Żadna etykieta procesora nie określa tolerancji promieniowania. Oceń dokładny komponent, pamięć, urządzenia zasilające i implementację płyty w porównaniu z zamierzonym środowiskiem misji. Peak TOPS nie jest gwarancją pełnej wydajności ładunku.
Projektuj ścieżki zasilania i ciepła razem
Przygotuj budżet trybu pracy dla uruchomienia, pozyskania, wnioskowania, przechowywania i komunikacji. Obejmują straty konwersji, przejścia rozruchowe i szczytowy prąd jednoczesnych operacji. Określ reakcję na podnapięcie, przetężenie i przerwanie zasilania.
Próżnia usuwa zwykłą ścieżkę konwekcji powietrza używaną przez wiele produktów naziemnych. Ciepło z komponentów musi podążać zaprojektowaną ścieżką przewodzenia do struktury statku kosmicznego, a ostatecznie do jego promieniujących powierzchni. Mechaniczny kontakt, materiały interfejsu, montaż i gorące lub zimne przypadki operacyjne należą do przeglądu projektu.
Zrozumienie mechanizmów awarii promieniowania
Promieniowanie może powodować błędy przejściowe, zmiany stanu i zdarzenia uszkodzeniowe, a kumulatywne narażenie może pogarszać zachowanie urządzenia. Plan zapewnienia odporności na promieniowanie łączy środowisko misji z wyborem części, dostępnymi dowodami testowymi, łagodzeniem i weryfikacją projektu. Sam strażnik nie może ustalić, czy system nadaje się do lotu.
NASA wyróżnia potrzebę charakteryzowania i łagodzenia ryzyka promieniowania nawet dla części sprzedawanych w ramach różnych klasyfikacji komercyjnych lub wojskowych. Wskazówki NASA dotyczące zapewnienia łączą również środowisko, ocenę komponentów i projekt systemu. Użyj tych zasad, aby zdefiniować dowody na rzeczywistą misję, zamiast traktować ogólną etykietę jako kwalifikację.
Źródło: NASA — Zmniejszanie ryzyka efektów pojedynczych zdarzeń w zastosowaniach kosmicznych
Źródło: NASA — Avionics Radiation-Hardness Assurance
Uczynić odzyskiwanie wyraźnym wymogiem
- Zdefiniuj wykrywanie i reagowanie na zatrzymane oprogramowanie, uszkodzony stan i nieudaną komunikację.
- Rozważ pamięć wykrywającą błędy, sprawdzanie integralności i kontrolowane czyszczenie pamięci, jeśli jest obsługiwane.
- Partycjonuj zasilanie i interfejsy, aby odzyskiwalna usterka ładunku nie rozprzestrzeniała się niepotrzebnie.
- Przetestuj odzyskiwanie rozruchowe, integralność trwałej pamięci masowej i przerwane aktualizacje.
- Zapisuj wystarczającą ilość danych o stanie, aby zrozumieć resetowanie i powtarzające się błędy z poziomu gruntu.
Są to opcje projektowe, a nie uniwersalna receptura ochrony. Ich przydatność zależy od modelu usterki, krytyczności misji oraz dowodów z analiz i testów.
Zweryfikuj model inżynieryjny przed kwalifikacją środowiskową
Zacznij od powtarzalnych testów elektrycznych i funkcjonalnych: czas interfejsu, utrata danych, sekwencja zasilania, zachowanie termiczne pod reprezentatywnym obciążeniem i reakcja na wstrzyknięte usterki. Testy hardware-in-the-loop powinny ćwiczyć realistyczny ładunek i ruch pojazdu kosmicznego, w tym wyjątkowe warunki.
Uzgodnij matrycę testów środowiskowych z zespołem misji. Weryfikacja wibracji, próżni termicznej, kompatybilności elektromagnetycznej i związanej z promieniowaniem ma różne cele i kryteria akceptacji. Zdanie laboratoryjnej demonstracji funkcjonalnej nie jest równoznaczne z zdaniem tej matrycy.
Określ pakiet przekazania
Zdefiniuj oczekiwane schematy, pliki płytek, zestawienie materiałów, dokumenty kontroli interfejsu, wersje oprogramowania sprzętowego i modelu, procedury testowe i raporty weryfikacyjne. Uzgodnij dostęp do źródeł, prawa własności intelektualnej i obowiązki w zakresie utrzymania w ramach projektu.
Alvexis może wspierać niestandardową elektronikę satelitarną i modele inżynieryjne, integrację wbudowaną i sprzęt do testów naziemnych. Zacznij od dzielenia się ograniczeniami misji i wymaganymi dowodami. Istniejące naziemne platformy Alvexis mogą być wykorzystywane do oceny laboratoryjnej; nie powinny być opisywane jako kwalifikowane do lotu bez odpowiedniej weryfikacji.