ЖУРНАЛ СТА №1/1998

РАЗРАБОТКИ КОСМОНАВТИКА 73 1/98 лагаемых средств приведена на рис. 1. Унификация архи- тектуры и интерфейсов вы- числительных средств от- крывает возможность уни- фикации других компонен- тов бортовой аппаратуры и прежде всего ОБК. Доступ к ОБК обеспечивается только через системный интерфейс. Исключение составляют ка- налы синхронизации (бор- тового времени) и каналы требования прерывания. По- хожая концепция использу- ется, в частности, фирмой Lockheed Martin Astro Space «для разработки геостацио- нарных спутников сегодняш- него дня и 21 столетия» [1] и предлагается в ряде отечест- венных разработок. Однако все они используют последо- вательный канал по МIL-STD 1553 (ГОСТ 26765.52-87). Отказоустойчивый бортовой компьютер Отказоустойчивый борто- вой компьютер (рис. 2) компо- нуется из трёх одинаковых комплектов, объединённых внутренней кабельной сетью, использующей каналы LPT. Комплект состоит из процессорной платы, системного узла и узла питания. В структуре ОБК может применяться большинствовыпускаемыхплатMicroPC в зависимости от требуемых ресурсов. Системный узел включает: ● мультиплексор каналов LPT для обес- печения обмена между комплектами; ● устройство поддержки отказоустой- чивости; ● мультиплексор требований преры- вания; ● устройство приёма/выдачи сигна- лов системной синхронизации; ● формирователь признака «Вызов НКУ». Узел питания включает: ● модули питания фирмы Interpoint; ● фильтры и устройство защиты от короткого замыкания в нагрузке; ● телеметрические датчики (питание, норма). Комплекты, как правило, выполня- ют одинаковую программу, синхро- низируемую по внешнему синхросиг- налу, однако выдавать информацию в сеть абонентам может только один из комплектов — ведущий, в то время как формирователи остальных комплек- тов блокируются аппаратно. Ведущий комплект назначается системным ПО в зависимости от состояния всех ком- плектов по результатам ● самотестирования; ● взаимного тестирования; ● обработки текущей информации; ● сохранности информации в ЗУ; ● оценки другими комплектами выда- ваемой ведущим информации при «подслушивании»; ● сравнения информации, принятой разными комплектами; ● повторного просчёта или просчёта по другой программе. Специальная системная программа в каждом комплекте на основании анализа перечисленной информации формирует своё слово состояния ОБК в целом и выдаёт его на устройство поддержки отказоустойчивости каж- дого комплекта. Устройство на осно- вании предложений, полученных от комплектов, вырабатывает на аппа- ратной логике признак «ведущий» для одного комплекта. Алгоритм назначе- ния ведущего отрабатывается при внесении отказов в аппаратуру и ПО комплектов и «прошивается» в ПЗУ системного узла. В случае, если в процессе дальнейшей работы у ведущего комплекта зафик- сирован сбой или отказ, системные уз- лы блокируют его выходы, ведущим комплектом становится другой и про- должается работа. Для отказавшего комплекта начинает выполняться про- грамма реабилитации: восстановле- ние хода вычислений, восстановление искажений в системных или целевых программах, перезагрузка программ со своих или чужих дисков. После вос- становления он может быть назначен ведущим, например при очередном сбое в другом комплекте. В случае если сбой привел к возникновению тирис- торного пробоя, схема защиты узла Синхронизация Вызов НКУ Требования прерывания ИРС 485 Аварийные РК РК ВК ВК ВК ВК ВК ВК ВК КИС БСУ ЦС 1 ЦС 2 СОС КДМ ТМС ОБК Системный узел MicroPC (6030) Узел питания LPT I LPT II LPT III III компект II комплект I комплект Синхронизация РК Прерывания RS 485 Системный узел MicroPC (6030) Узел питания Системный узел MicroPC (6030) Узел питания Рис. 2. Структурная схема отказоустойчивого бортового компьютера (ОБК) Рис. 1. Пример использования ОБК и ВК в составе бортового вычислительного комплекса КА КИС — командно-измерительная система; ТМС — телеметрическая система; КДМ — дополнительная командно-диагностическая матрица; СОС — система орбитальной стабилизации; ЦС1,ЦС2 — целевые системы; БСУ — бортовое синхронизирующее устройство; НКУ — наземный комплекс управления; РК — разовые команды.