Uçuş Bilgisayarları ve Aviyonik
CubeSat ve SmallSat için uçuş bilgisayarları ve aviyonik.
Özel geliştirme
Uçuş bilgisayarları, faydalı yük işlemcileri, ADCS bilgisayarları ve arayüz elektroniği tasarlıyoruz. İşlem mimarisi, bellek, bağlantılar ve hata sonrası toparlanma işlevleri uzay aracına ve faydalı yüküne göre yapılandırılır.
- CubeSat ve SmallSat
- MCU ve işlemci/FPGA
- Donanım ve gömülü yazılım
Temel özellikler
İşlem ve veri yönetimi
- Uzay aracı kontrolü ve alt sistem yönetimi için düşük güçlü mikrodenetleyici mimarileri.
- Faydalı yük verilerini işlemek için uygulama işlemcisi ve işlemci/FPGA mimarileri.
- Filtreleme, veri biçimlendirme, sıkıştırma ve arayüz işlemleri için özel donanım hızlandırma.
- Temel uzay aracı kontrol işlevlerinin yoğun hesaplama gerektiren faydalı yük işlerinden ayrılması.
- Uzay aracının kullanılabilir enerjisine uygun güç modları ve iş yükü zamanlaması.
Bellek ve kalıcı veri saklama
- İşlem yükü, tamponlama ve zamanlama gereksinimlerine göre boyutlandırılmış uçucu çalışma belleği.
- Dahili flash veya harici NOR flash ile kalıcı önyükleme ve kurtarma depolaması.
- Parametreler, sayaçlar ve olay kayıtları için FRAM veya göreve uygun başka bir kalıcı bellek.
- Faydalı yük dosyaları ve kayıtlı telemetri için NAND veya eMMC depolama seçenekleri.
- Seçilen bileşenlere uygun hata tespit ve düzeltme, bellek tarama ve düzeltme (scrubbing) ve bellek sağlık raporlama işlevleri.
- Yedekli konfigürasyon kopyaları, bütünlük kontrolleri ve kesintiye uğrayan yazma işlemlerinden kurtarma.
Zamanlama, gözetim ve toparlanma
- Gerçek zaman saati, harici zamanlama girişi ve saniyede bir darbe (PPS) senkronizasyonu.
- Faydalı yük ve sensör koordinasyonu için donanımsal zaman damgaları ve tetikleme arayüzleri.
- Normal uygulama yürütmesinden bağımsız harici donanım watchdog birimleri.
- Besleme gözetimi, gerilim düşümü algılama ve kontrollü sıfırlama sıralaması.
- Korumalı önyükleyici, kurtarma imajı, deneme önyüklemesi ve önceki sürüme dönüş.
- Hata sayaçları, sıfırlama nedeni raporlama ve kalıcı tanılama kayıtları.
- Seçici aygıt sıfırlama ve EPS üzerinden güç kesip yeniden verme işlemleriyle koordinasyon.
Arayüz ve konfigürasyon seçenekleri
| Alan | Tasarım seçenekleri |
|---|---|
| Uzay aracı ağları | CAN, CAN FD, RS-422, RS-485 ve UART tabanlı ekipman bağlantıları |
| Faydalı yük verileri | SpaceWire, Ethernet ve FPGA üzerinde tanımlanan LVDS arayüzleri |
| Kart üzerindeki bileşenler | SPI, I²C, GPIO, ADC girişleri ve PWM çıkışları |
| Zamanlama | PPS giriş/çıkışı, olay yakalama, gerçek zaman saati ve faydalı yük tetikleyicileri |
| Geliştirme | SWD veya JTAG, USB veya seri hata ayıklama konsolu ve mühendislik modeli erişimi |
| Yazılım platformu | İşletim sistemsiz (bare metal) veya RTOS tabanlı kontrol; seçilen faydalı yük işleme mimarilerinde gömülü Linux |
| Paket servisleri | CSP, CCSDS Space Packets ve göreve özgü komut/telemetri servisleri |
| Koruma | Watchdog birimleri, gözetimli beslemeler, bellek koruması ve kontrollü toparlanma |
| Yedeklilik | Tek zincirli, çift bilgisayarlı veya seçici arayüz yedekliliğine sahip mimariler |
| Paketleme | Kompakt istiflenebilir kartlar, PC/104 tarzı mekanik yerleşimler, özel kart boyutları veya muhafazalı SmallSat birimleri |
Seçenekler tasarıma göre belirlenir; tek bir kartta aynı anda sunulan özellikler değildir. İstif konnektörleri ve pin atamaları arayüz kontrol dokümanında tanımlanır.
Konfigürasyon örnekleri
| Konfigürasyon | Tipik mühendislik kapsamı |
|---|---|
| CubeSat kontrol bilgisayarı | MCU tabanlı kontrol, korumalı önyükleme, kalıcı konfigürasyon, CAN/seri ekipman bağlantıları ve kompakt paketleme |
| Bütünleşik aviyonik modül | Seçilen sensör arayüzleri, ADCS işlemleri veya telsiz kontrol işlevleriyle birleştirilmiş OBC |
| SmallSat uçuş bilgisayarı | Dağıtık arayüzler, ihtiyaca göre hata sınırlandırma, seçici yedeklilik ve muhafazalı paketleme |
| Faydalı yük veri işlemcisi | İşlemci/FPGA tabanlı hesaplama, daha büyük depolama, yüksek hızlı bağlantılar ve faydalı yüke özgü işleme |
Gömülü yazılım ve geliştirme araçları
Kart destek paketleri, önyükleyiciler ve sürücüler elektronikle birlikte geliştirilir. Komut sözlükleri, telemetri tanımları, örnek uygulamalar, arayüz kütüphaneleri ve konfigürasyon araçları, müşterinin uçuş yazılımı ve yer ekipmanlarıyla entegrasyonunu destekler.
Doğrulama ve teslimat
Arayüz yükleri, zamanlama, işlemci kullanımı, depolama bütünlüğü ve hata sonrası toparlanma davranışı hedef donanım üzerinde doğrulanır. Testlerde kesintiye uğrayan güncellemeler, güç kaybı, haberleşme hataları ve watchdog müdahaleleri sınanır. Teslimat; montajı tamamlanmış donanım, gömülü yazılım, arayüz dokümantasyonu, konfigürasyon kayıtları ve test sonuçlarını kapsar.