СТА №1/2017

Serial – это разработка вычислителей и контроллеров, размещаемых на борту спутников и других космических аппа- ратов. Базовый стандарт CompactPCI имеет давнюю историю в области примене- ния в космической технике в систе- мах управления марсоходами, спутни- ками или для выполнения научных за- дач на Международной космической станции. C OMPACT PCI НА М АРСЕ Показательным примером является реализация системы управления марсо- ходом Opportunity (рис. 2). Марсоход управляется двумя компьютерами на базе стандарта CompactPCI, спроекти- рованными и построенными инженера- ми компании BAE Systems. В 2016 году марсоход Opportunity от- метил своё 12-летие на красной плане- те. Марсоход был высажен на Марсе 24 января 2004 года и до сих пор про- должает функционировать. Система управления обеспечивает выполнение следующего комплекса за- дач на борту марсохода: ● безопасное перемещение марсохода в автономном режиме; ● управление манипулятором для уста- новки сенсорных элементов измери- тельной аппаратуры в заданные поло- жения; ● управление приборами полезной на- грузки и сбор получаемых данных; ● передачу данных и приём команд из центра управления. Ядром системы управления является одноплатный компьютер RAD6000 (рис. 3), выполненный в формате Com- pactPCI 6U версии 2.0. Основные ха- рактеристики компьютера: ● процессор RAD6000 (25 Dhrystone, 21 MIPS, 25 МГц); ● чип контроля c возможностями кор- рекции ошибок для SRAM-памяти, 4 Мбайт локального EEPROM и 512 кбайт загрузочной памяти; ● поддержка мультиплексного кана- ла межмодульного обмена инфор- мацией по MIL-STD-1553B (ГОСТ 26765.52-87); ● конфигурируемый FPGA-модуль для настраиваемых пользовательских ин- терфейсов. Бортовые компьютеры сохраняют ра- ботоспособность в диапазоне темпера- тур –40…+40°С. В течение марсианского дня макси- мальная температура составляла +22°С, и особых проблем с обеспечением тем- пературного режима не возникало. После захода Солнца температура опус- кается до –130°С, и обеспечение темпе- ратурного режима оказывается крити- чески важным. Для обеспечения комфортной темпе- ратуры бортовой компьютер был поме- щён в термокожух, подогреваемый с помощью электрообогревателей, вось- ми радиоизотопных источников и вы- деляемого собственного тепла. Когда Opportunity приземлился, ко- манда НАСА думала, что суровый мар- сианский климат сделает его неработо- способным в течение нескольких ме- сяцев. Запланированный срок работы мар- сохода был равен примерно 90 суток. Но космический ветеран, получающий энергию только от солнечных батарей, всё ещё собирает данные. Марсоход Opportunity совершил по- садку в кратере Игл на плато Меридиа- на. В настоящее время он находится в районе кратера Индевор, пройдя более 40 км от своего первоначального поло- жения (рис. 4). З АКЛЮЧЕНИЕ CompactPCI Serial является жизне- способной и важной технологией для широкого спектра применений. Вы- числительные модули, выполненные согласно стандарту CompactPCI, хоро- шо зарекомендовали себя во многих промышленных приложениях, в том числе в робототехнике, бортовых си- стемах, промышленной автоматиза- ции, научных исследованиях, телефо- нии и связи, в наземном транспорте и судостроении. Конструктив Евромеха- ники, возможность кондуктивного отвода тепла делают стандарт Compact- PCI Serial подходящим для создания техники специального назначения, по- строения спутников и других космиче- ских аппаратов. ● Автор – сотрудник фирмы ПРОСОФТ Телефон: (495) 234-0636 E-mail: info@prosoft.ru РАЗ РА БОТ КИ / КОСМОНА В Т ИКА 31 СТА 1/2017 www.cta.ru Рис. 3. Одноплатный компьютер RAD6000 в формате СompactPCI 6U: а – вид сверху, б – вид снизу Рис. 4. Путь марсохода Opportunity a б © BAE Systems Фото NASA