Создание имитаторов интерфейсов на основе технологий National Instruments

Космическое электронное приборостроение

блоки управления). Для аппаратуры универсальной, а также малочувствительной к вибрационным нагрузкам отработку проще проводить на максимальные воздействия, так как это снимет проблемы ее дальнейшего применения в других проектах. Одной из задач, решаемых при акустических испытаниях инженерных макетов (отработочные испытания) и штатных КА (этап приемных испытаний), является подтверждение правильности сформированных ранее для конкретного КА спецификаций по случайной вибрации, и получение данных для формирования спецификаций на новые КА. Акустические испытания проводятся с различным уровнем нагружения КА: низкий уровень (на 34 дБ ниже эксплуатационных значений акустического давления), средний уровень (равен эксплуатационным значениям акустического давления), высокий уровень (выше на 3-4 дБ эксплуатационных значений акустического давления). Испытания (как отработочные, так и приемные) проводятся с регистрацией уровней нагружения бортовой аппаратуры в составе КА. Поэтому количество сформированных зон, уровни нагрузок должны уточняться по мере накопления статистического материала для обоснованного получения оптимального количества зон.

Количество точек регистрации может достигать нескольких сотен штук. В процессе испытаний КА «Глонасс-К» использовались представленные выше процедуры: сначала было продемонстрировано вы-

полнение заданных требований, а затем были сформированы уточненные спецификации по приборам и аппаратуре (рекомендовано введение 11 дополнительных подуровней в сформированных ранее зонах). Приводятся примеры сформированных (и уточненных) спецификаций по вибрационным воздействиям (в форме спектральной плотности мощности виброускорений) для различной аппаратуры.

Библиографические ссылки

1. Гладкий В. Ф. Прочность, вибрация и надежность конструкции летательного аппарата. М. : Наука, 1975.

2. Product verification requirements for launch, upper-stage and space vehicles // MIL-STD-1540D. 1999. 15 January. 1999.

2. Space engineering. Testing. ECSS-E10-03A. 15.02.2002.

3. Орлов С. А. Разработка методик нормирования и испытаний бортовой аппаратуры космических аппаратов на механические нагрузки участка выведения // Научный вестник НГТУ. Вып. №№ 3 (44). Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2011. С. 137-148.

4. Spacebus. Mechanical and thermal design, interfaces and environmental requirements. SB.AS.SY.002.AD02-Part 2. Р. 131.

5. Moreau D. Test Requirements for Space Equipment. Developed by ESA-ESRIN ID/D.

V. I. Kopytov, S. A. Orlov JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk

AN APPROACH FOR SETTING VIBRATION LOAD OF ON-BOARD EQUIPMENT SPACECRAFT

The approaches to the formation of specifications for vibration exposure for unpressurized spacecraft on-board equipment are examined. The procedure of formation of the specifications based on a valuation band in accordance with the results of acoustic spacecraft tests is proposed.

© Копытов В. И., Орлов С. А., 2012

УДК 629.78.054:621.396.018

С. С. Красненко, А. В. Пичкалев

ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск

СОЗДАНИЕ ИМИТАТОРОВ ИНТЕРФЕЙСОВ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИЙ

NATIONAL INSTRUMENTS

Перспективные имитаторы различных сигналов удобно реализовывать на современном модульном оборудовании. Технологии National Instruments облегчают реализацию новых принципов формирования сигналов для имитаторов интерфейсов.

В настоящее время для передачи данных требуется более высокий диапазон скоростей, чем в уже существующих стандартах. Такой диапазон обеспечивает технология SpaceWire - международный стандарт

коммуникаций бортового авиационного и космического оборудования. Данная технология предназначена для распределенных бортовых и наземных систем аэрокосмических аппаратов и позволяет передавать

Решетневские чтения

данные со скоростью до 400 Мбит/с при расстоянии между узлами до 10 метров. Для реализации данной технологии необходимо создание специального аппаратно-программного комплекса модульно-сетевой архитектуры (АПК МСА) в стандарте PXI [1].

На сегодняшний день существуют различные контроллеры стандартных интерфейсов. Но при отсутствии требуемых серийных реализаций обычно разрабатывают различного рода аппаратно-программные имитаторы или программно-аппаратные эмуляторы [2].

Современное модульное оборудование компании National Instruments позволяет реализовывать новый принцип формирования различных сигналов высокой частоты. Для этого можно использовать модули с ре-конфигурируемой программируемой логической интегральной схемой (ПЛИС) или с технологией NI FlexRIO FPGA.

Модули компании NI конфигурируются и программируются в среде графического программирования LabVIEW, что значительно упрощает разработку приложений. Здесь можно выбрать вид кодирования сигналов, определить необходимый тип модуляции или демодуляции, внедрить собственные методы анализа, а также сконфигурировать удобный интерфейс и визуализацию измеренных данных, пользуясь различными библиотеками [3].

В среде LabVIEW FPGA осуществляется графическое программирование аппаратно-исполняемых алгоритмов, которые в дальнейшем реализуются в проекте ПЛИС. Запрограммированный модуль становится аппаратной основой для аппаратуры соответствующего назначения [4].

По данной технологии был разработан на базе модуля PQ-7813R аппаратно-программный имитатор внутриприборного периферийного последовательного интерфейса для наземного отладочного комплекса программного обеспечения встроенных процессоров бортовой аппаратуры [5]. На базе модуля с ПЛИС PXIe-5641R в ОАО «ИСС» с помощью LabVIEW FPGA был успешно разработан имитатор радионавигационных сигналов ГЛОНАСС/GPS [6]. Для АПК МСА специалисты National Instruments на базе модуля PXIe-7965R с адаптером FlexRIO создали имитатор интерфейса SpaceWire в стандарте PXI.

Таким образом, использование современных технологий National Instruments, успешно опробованных при создании имитаторов радионавигационных сигналов и интерфейса SpaceWire, позволит решить проблемы разработки расширяемого аппаратно-программного комплекса экспериментальной отработки принципиально новых приборов и бортового комплекса управления (БКУ) с модульно-сетевой архитектурой, а также в кратчайшие сроки производить доработку АПК МСА для отработки вновь разрабатываемых приборов и БКУ оптимальным образом.

Библиографические ссылки

1. Жариков В. Н., Пичкалев А. В. Новые технологии для испытательного оборудования // Вестник СибГАУ. Вып. 1 (34). Красноярск, 2011. С. 132-135.

2. Жариков В. Н., Пичкалев А. В. Эмуляция интерфейсов бортовой аппаратуры с помощью высокоскоростного регистра ввода-вывода // Решетневские чтения : материалы XV Междунар. науч. конф. : в 2 ч. / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокос-мич. ун-т. Красноярск, 2011. Ч. 2. С. 568-569.

3. Красненко С. С., Пичкалев А. В. Использование современных технологий при создании имитаторов радионавигационных сигналов // Решетневские чтения : материалы XV Междунар. науч. конф.; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2011. Ч. 2. С. 184-185.

4. Красненко С. С., Пичкалев А. В. Метрология и аттестация имитаторов радионавигационных сигналов // Интеллект и наука : тр. XI Междунар. науч. практ. конф. Красноярск : Центр информации, 2011. С. 32-35.

5. Комаров В. А., Пичкалев А. В. Применение технологий NI FPGA при испытаниях бортовой аппаратуры космический аппаратов // Интеллект и наука : тр. XI Междунар. науч.-практ. конф.). Красноярск : Центр информации, 2011. С. 146-148.

6. Красненко С. С., Пичкалев А. В. Имитатор радионавигационных сигналов в модульном исполнении // Решетневские чтения : материалы XIV Междунар. науч. конф. : в 2 ч. / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2010. Ч. 1.

S. S. Krasnenko, A. V. Pichkalev JSC «Academician М. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk

CREATION OF SIMULATORS OF INTERFACES ON THE BASIS OF NATIONAL INSTRUMENTS TECHNOLOGIES

The equipment is convenient to realise perspective simulators of various signals on modern modular. Technologies National Instruments facilitates realisation of new principles of signal formation for interface simulators.

© Красненко C. C., nmKaieB A. B., 2012