Xử lý tải trọng riêng biệt từ giám sát tàu vũ trụ
Định nghĩa máy tính nào giám sát tàu vũ trụ và máy nào xử lý dữ liệu tải trọng. Một bộ xử lý tải AI có thể được phép khởi động lại mà không làm gián đoạn các chức năng bus cần thiết, nhưng chỉ nếu các giao diện, miền năng lượng và hành vi phục hồi hỗ trợ sự tách biệt đó. Tài liệu sở hữu lệnh và trạng thái an toàn của mỗi giao diện.
Chọn nền tảng tính toán dựa trên tải xử lý và kết quả kiểm chứng
| Kiến trúc | Đánh giá gì | Đánh đổi trong thiết kế kỹ thuật |
|---|---|---|
| CPU | Phần mềm điều khiển, xử lý trước và thuật toán linh hoạt | Độ linh hoạt của phần mềm so với năng lượng đo và tốc độ truyền |
| FPGA | Giao diện truyền và đường xử lý xác định | Đường dẫn dữ liệu tùy chỉnh so với nỗ lực phát triển và khôi phục cấu hình |
| NPU hoặc bộ tăng tốc khác | Các toán tử được hỗ trợ, chính xác, bộ nhớ và công cụ triển khai | Hiệu quả mô hình so với giới hạn thời gian chạy và phù hợp với thành phần |
Tên hoặc nhãn của bộ xử lý không chứng minh khả năng chịu bức xạ. Cần đánh giá từng linh kiện, bộ nhớ, linh kiện nguồn và thiết kế bo mạch theo môi trường nhiệm vụ dự kiến. Giá trị TOPS cực đại không bảo đảm hiệu năng của toàn bộ hệ thống xử lý tải hữu ích.
Thiết kế đường dẫn năng lượng và nhiệt cùng nhau
Lập ngân sách công suất cho các chế độ khởi động, thu thập dữ liệu, suy luận, lưu trữ và truyền thông. Tính cả tổn hao chuyển đổi, quá độ khi khởi động và dòng điện đỉnh khi nhiều tác vụ chạy đồng thời. Xác định cách hệ thống phản ứng khi thiếu áp, quá dòng hoặc mất nguồn.
Trong chân không, không thể tản nhiệt bằng đối lưu không khí như ở nhiều sản phẩm trên mặt đất. Nhiệt từ linh kiện phải đi theo đường dẫn nhiệt được thiết kế tới kết cấu vệ tinh, rồi tới các bề mặt bức xạ nhiệt. Khi đánh giá thiết kế cần xem xét tiếp xúc cơ khí, vật liệu giao diện nhiệt, phương án lắp và các chế độ vận hành nóng hoặc lạnh.
Hiểu các cơ chế lỗi do bức xạ
Bức xạ có thể gây ra lỗi tạm thời, thay đổi trạng thái và sự kiện gây hại, trong khi phơi nhiễm tích lũy có thể làm suy giảm hành vi của thiết bị. Một kế hoạch bảo đảm độ cứng phóng xạ kết nối môi trường nhiệm vụ với việc chọn các bộ phận, bằng chứng thử nghiệm có sẵn, giảm thiểu thiết kế và xác minh. Chỉ có một con chó canh gác không thể xác định rằng một hệ thống phù hợp cho chuyến bay.
NASA phân biệt sự cần thiết để đặc trưng và giảm thiểu nguy cơ phóng xạ ngay cả cho các bộ phận được bán dưới các phân loại thương mại hoặc quân sự khác nhau. Định hướng bảo đảm của NASA cũng kết nối môi trường, đánh giá thành phần và thiết kế hệ thống. Dùng những nguyên tắc đó để xác định bằng chứng cho nhiệm vụ thực tế hơn là đối xử với một nhãn chung như một tiêu chuẩn.
Nguồn: NASA — Giảm thiểu rủi ro do hiệu ứng sự kiện đơn lẻ trong các ứng dụng không gian
Nguồn: NASA — Avionics Radiation-Hardness Assurance
Xác định rõ yêu cầu khôi phục sau sự cố
- Định nghĩa phát hiện và phản ứng cho phần mềm bị chậm, trạng thái bị hư hỏng và liên lạc thất bại.
- Xem xét bộ nhớ phát hiện lỗi, kiểm tra toàn vẹn và kiểm soát bộ nhớ khi được hỗ trợ.
- Phân chia năng lượng và giao diện để một lỗi payload có thể phục hồi không lan truyền không cần thiết.
- Kiểm tra phục hồi khởi động, toàn vẹn lưu trữ và cập nhật bị gián đoạn.
- Ghi đủ dữ liệu sức khỏe để hiểu các lỗi lặp lại từ mặt đất.
Đây là các lựa chọn thiết kế, không phải công thức bảo vệ phổ biến. Sự phù hợp của chúng phụ thuộc vào mô hình lỗi, tính cấp thiết của nhiệm vụ và bằng chứng từ phân tích và kiểm tra.
Kiểm chứng mô hình kỹ thuật trước khi thử nghiệm đánh giá khả năng chịu môi trường
Bắt đầu bằng các thử nghiệm điện và chức năng có thể lặp lại: định thời giao diện, mất dữ liệu, trình tự cấp nguồn, đặc tính nhiệt dưới tải đại diện và phản ứng với lỗi được chủ động đưa vào. Thử nghiệm hardware-in-the-loop cần mô phỏng lưu lượng dữ liệu thực tế giữa tải hữu ích và nền tảng vệ tinh, kể cả các tình huống bất thường.
Thống nhất ma trận thử nghiệm môi trường với nhóm phụ trách nhiệm vụ. Thử nghiệm rung, chân không nhiệt, tương thích điện từ và đánh giá liên quan đến bức xạ có mục đích và tiêu chí chấp nhận khác nhau. Hoàn thành một thử nghiệm chức năng trong phòng thí nghiệm không đồng nghĩa với việc đáp ứng toàn bộ ma trận này.
Chỉ ra gói chuyển giao
Định nghĩa các sơ đồ dự kiến, tập tin bảng, bảng vật liệu, tài liệu kiểm soát giao diện, firmware và phiên bản mô hình, thủ tục kiểm tra và báo cáo xác minh. Thỏa thuận truy cập nguồn, quyền sở hữu trí tuệ và trách nhiệm bảo trì trong phạm vi dự án.
Alvexis có thể hỗ trợ các mô hình điện tử và kỹ thuật vệ tinh tùy chỉnh, tích hợp và phần cứng thử nghiệm mặt đất. Bắt đầu bằng việc chia sẻ những hạn chế của nhiệm vụ và những bằng chứng cần thiết. Các nền tảng Alvexis trên mặt đất hiện có có thể thông báo đánh giá phòng thí nghiệm; chúng không nên được mô tả là có khả năng bay mà không có sự xác minh liên quan.