Исследование влияния параметра контролепригодности на выбор интерфейса обмена данными бортовой аппаратуры

Аннотация

Проведено сравнение методик контроля цифровых высокоскоростных интерфейсов передачи данных. Для оптимизации времени проверок применен параметрический контроль ключевых характеристик высокоскоростного интерфейса передачи данных, для отладки программного обеспечения --- функциональный контроль с добавлением искажений передаваемых данных. Рассмотрены особенности контроля интерфейсов с учетом скорости передачи данных, их архитектур и функциональных особенностей. Для систематизации проверок интерфейса применен вариант разбиения методов контроля с привязкой к уровням сетевой модели OSI-интерфейса. Приведены рекомендации по выбору средств измерений для анализа сигналов. Рассмотрены аспекты методик параметрического контроля. Разрабатываемые методики параметрического контроля высокоскоростных интерфейсов позволяют контролировать параметры скоса и джиттера сигнала. Такие измерения представляют собой более сложную задачу, чем измерение времени нарастания сигнала и амплитуды. Приведены результаты сравнения параметров интерфейсов мультиплексного канала информационного обмена, SpaceWire и Serial RapidIO применительно к задаче контролепригодности --- важного фактора, влияющего на стоимость и сложность такой разработки

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Трещёткин А.Ю., Балиж К.С., Былинкин И.К. и др. Исследование влияния параметра контролепригодности на выбор интерфейса обмена данными бортовой аппаратуры. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2025, № 4 (153), с. 46--60. EDN: KPTGUC

Литература

[1] Горбунов С.Ф., Гришин В.Ю., Еремеев П.М. Сетевые интерфейсы космических аппаратов: перспективы развития и проблемы внедрения. Наноиндустрия, 2019, № S, с. 128--130. EDN: ZHEXCP

[2] Аюкаева Д.М., Воронин Ф.А., Полуаршинов М.А. и др. Интеграция управляемой научной аппаратуры на борт российского сегмента международной космической станции. Космическая техника и технологии, 2020, № 3, с. 66--75. DOI: https://doi.org/10.33950/spacetech-2308-7625-2020-3-66-75

[3] Дикарев В.А., Кикина А.Ю., Крючков Б.И. и др. Человеко-машинные интерфейсы пилотируемых космических аппаратов: опыт и перспективы. Воздушно-космическая сфера, 2021, № 107, с. 54--64. DOI: https://doi.org/10.30981/2587-7992-2020-107-2-54-64

[4] Бевзенко С.А. Исследование эффектов нагрузочного тестирования на производительность и надежность системы. Universum: технические науки, 2023, № 114, с. 43--49. DOI: https://doi.org/10.32743/UniTech.2023.114.9.16001

[5] Лисин Д.В. Метод объединения основного и резервного комплектов аппаратуры управления космическими экспериментами. Научное приборостроение, 2024, т. 34, № 2, с. 95--101.

[6] Быков А.П., Пиганов М.Н. Методика автономных испытаний бортовых радиоэлектронных приборов космических аппаратов. Труды МАИ, 2020, № 111. DOI: https://doi.org/10.34759/trd-2020-111-7

[7] Некрасов В.В., Дементьев Д.Ю., Папенькин С.В. и др. Методика проектирования микроконтроллерной системы управления скоростью вращения ротора двигателя-маховика для высокодинамичных космических аппаратов. Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки, 2023, № 3, с. 101--118. DOI: https://doi.org/10.21685/2072-3059-2023-3-8

[8] Быков А.П. Модель и метод оценки надежности бортовых радиоэлектронных устройств. Радиотехнические и телекоммуникационные системы, 2021, № 1, с. 17--23.

[9] Пучков А.В., Максютин А.С. Разработка симулятора для тестирования систем управления электродвигателями космических аппаратов. Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Т. 1. Красноярск, СибГУ им. М.Ф. Решетнёва, 2022, с. 652--654. EDN: TBQVDG

[10] Суворова Е.А., Степанов В.Е., Оленев В.Л. Анализ технологии SpaceFibre для высокоскоростных бортовых сетей. Ракетно-космическая техника, 2023, т. 7, № 2, с. 100--106. DOI: https://doi.org/10.26732/j.st.2023.2.02

[11] Максютин А.С., Мурыгин А.В., Ивленков Д.В. и др. Разработка рабочего места и алгоритмов тестирования бортового оборудования SpaceWire. Сибирский аэрокосмический журнал, 2021, т. 22, № 4, с. 613--623. DOI: https://doi.org/10.31772/2712-8970-2021-22-4-613-623

[12] Максютин А.С., Казайкин Д.С., Дымов Д.В. и др. Разработка методики тестирования сетевых коммутаторов SpaceWire. Сибирский аэрокосмический журнал, 2022, т. 23, № 2, с. 197--208. DOI: https://doi.org/10.31772/2712-8970-2022-23-2-197-208

[13] Солдатов А.И., Ким О.Х., Солдатов А.А. и др. Бесконфликтный, отказоустойчивый и компактный программируемый коммутатор. Доклады ТУСУР, 2021, т. 24, № 3, с. 12--17. DOI: https://doi.org/10.21293/1818-0442-2021-24-3-12-17

[14] Максютин А.С., Мурыгин А.В. Анализ информационного взаимодействия в каналах сети SpaceWire. Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника, 2023, № 75, с. 16--25. EDN: RVVESE

[15] Бумагин А.В., Гондарь А.В., Савельев С.А. Разработка сложно-функционального блока приемопередатчика интерфейса Serial RapidIO 2,5 Гбит/с на основе отечественного технологического процесса для применения в составе радиационно-стойких интегральных микросхем. Наноиндустрия, 2019, № 89, с. 120--125. EDN: UYTWPA

[16] Годунов А.Н., Солдатов В.А., Хоменков И.И. Передача сообщений в коммуникационной среде RapidIO для семейства операционных систем реального времени Багет. Программная инженерия, 2020, т. 11, № 1, с. 26--33. DOI: https://doi.org/10.17587/prin.11.26-33

[17] Вьюкова Н.И., Галатенко В.А., Павлов А.Н. и др. Отображение параллельных вычислений на распределенные системы, использующие технологию RapidIO. Программирование, 2020, № 6, с. 55--66. DOI: https://doi.org/10.31857/S0132347420060084

[18] Журавлев А.В., Аксенов К.А. Анализ времени проведения испытаний системы управления на испытательном стенде. Инженерный вестник Дона, 2023, № 5, с. 173--184. EDN: IIYSEA

[19] Комаров В.А., Сарафанов А.В. Повышение качества наземной экспериментальной отработки бортовой радиоэлектронной аппаратуры систем управления космических аппаратов. Надежность и качество сложных систем, 2022, № 39, с. 61--69. DOI: https://doi.org/10.21685/2307-4205-2022-3-8

[20] Максютин А.С., Мурыгин А.В. Концепция построения стенда для тестирования бортовой аппаратуры SpaceWire с возможностью программного и аппаратного моделирования реконфигурируемой топологии бортовой сети космического аппарата. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2023, № 2 (145), с. 4--14. DOI: https://doi.org/10.18698/0236-3941-2023-2-4-14