Отдельная обработка полезной нагрузки от контроля за космическим аппаратом
Определить, какой компьютер контролирует шину космического аппарата и какой компьютер обрабатывает данные полезной нагрузки. Процессор полезной нагрузки ИИ может быть разрешено перезагрузить без прерывания основных функций шины, но только если интерфейсы, области питания и поведение восстановления поддерживают это разделение. Документирование владения командой и безопасного состояния каждого интерфейса.
Выберите вычисление по рабочей нагрузке и доказательствам
| Архитектура | Что оценивать | Инженерный компромисс |
|---|---|---|
| CPU | Программное обеспечение управления, предварительная обработка и гибкие алгоритмы | Гибкость программного обеспечения по сравнению с измеряемой энергией и пропускной способностью |
| FPGA | Интерфейсы потока и детерминистические пути обработки | Пользовательские пути данных по сравнению с усилиями по разработке и восстановлению конфигурации |
| NPU или другой ускоритель | Поддерживаемые операторы, точность, память и инструменты развертывания | Эффективность модели по сравнению с ограничениями по времени работы и пригодностью компонентов |
Название процессора не подтверждает его радиационную стойкость. Оцените конкретные компоненты, память, силовую электронику и исполнение платы с учётом условий миссии. Пиковое значение TOPS не гарантирует производительность всей системы обработки полезной нагрузки.
Разработка энергетических и тепловых путей вместе
Подготовка бюджета режима работы для запуска, приобретения, вывода, хранения и связи. Включают потери при преобразовании, переходные состояния при запуске и пиковый ток одновременных операций. Укажите реакцию на пониженное напряжение, перенапряжение и прерывание питания.
Вакуум устраняет обычный путь воздушной конвекции, используемый многими наземными продуктами. Тепло от компонентов должно проходить по заданному пути до структуры космического аппарата и в конечном счете до его излучаемых поверхностей. Механические контакты, материалы интерфейса, монтаж и горячие или холодные рабочие случаи относятся к обзору конструкции.
Понимание механизмов радиационных отказов
Радиация может вызывать переходные ошибки, изменения состояния и повреждающие события, а кумулятивное воздействие может ухудшить поведение устройства. План обеспечения радиационной стойкости увязывает условия полета с отбором компонентов, имеющимися данными испытаний, мерами по уменьшению воздействия конструкции и проверкой. Одна лишь система наблюдения не может установить, что система пригодна для полета.
NASA подчёркивает необходимость оценки и снижения радиационных рисков даже для компонентов, предлагаемых под различными коммерческими или военными классификациями. Рекомендации NASA связывают условия эксплуатации, оценку компонентов и проектирование системы. Используйте эти принципы, чтобы определить доказательства пригодности для конкретной миссии; общее обозначение компонента не заменяет квалификационные испытания.
Источник: NASA — снижение рисков одиночных радиационных эффектов в космических системах
Источник: NASA — обеспечение радиационной стойкости авионики
Задайте явные требования к восстановлению после сбоев
- Определение обнаружения и реагирования на зависшее программное обеспечение, поврежденное состояние и неудачные связи.
- Рассмотрите память обнаружения ошибок, проверки целостности и контролируемую очистку памяти, где это поддерживается.
- Разделите источники питания и интерфейсы таким образом, чтобы не было ненужного распространения повреждений восстанавливаемой полезной нагрузки.
- Проверка восстановления загрузки, целостности постоянных хранилищ и прерванных обновлений.
- Запись достаточного количества данных о состоянии системы для понимания сбросов и повторяющихся сбоев с земли.
Это варианты проектирования, а не универсальный рецепт защиты. Их пригодность зависит от модели неисправности, важности миссии и результатов анализа и испытаний.
Проверьте инженерную модель до квалификационных испытаний на воздействие внешних факторов
Начните с повторяемых электрических и функциональных тестов: синхронизация интерфейса, потеря данных, последовательность питания, термическое поведение при репрезентативной нагрузке и реакция на введенные неисправности. Испытания аппаратуры в контуре должны проводиться с реалистичной полезной нагрузкой и в условиях передачи данных между космическими аппаратами, включая исключительные условия.
Согласование матрицы экологических испытаний с группой миссии. Вибрационная, термовакуумная, электромагнитная совместимость и радиационная проверка имеют разные цели и критерии приемлемости. Сдача лабораторной демонстрации функциональных возможностей не эквивалентна сдаче этой матрицы.
Укажите пакет передачи
Определить ожидаемые схемы, файлы плат, перечень материалов, документы управления интерфейсом, версии прошивки и модели, процедуры испытаний и отчеты о проверке. Согласование доступа к исходным кодам, прав интеллектуальной собственности и обязанностей по обслуживанию в рамках проекта.
Alvexis может поддерживать индивидуальные спутниковые электронные и инженерные модели, встроенную интеграцию и наземное испытательное оборудование. Начните с обмена информацией о трудностях, с которыми сталкивается миссия, и требуемых доказательствах. Существующие наземные платформы " Алвекс " могут использоваться для лабораторной оценки; их не следует рассматривать как пригодные для полета без соответствующей проверки.