Лабораторно-отработочный комплекс внутриприборного интерфейса перспективных космических аппаратов Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Решетневскуе чтения. 2014

УДК 629.78.054:621.396.018

ЛАБОРАТОРНО-ОТРАБОТОЧНЫЙ КОМПЛЕКС ВНУТРИПРИБОРНОГО ИНТЕРФЕЙСА ПЕРСПЕКТИВНЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Д. А. Недорезов, А. В. Пичкалев, С. С. Красненко

ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52

E-mail: nd@iss-reshetnev.ru

Описаны особенности аппаратно-программного комплекса, разработанного для отработки бортового внутриприборного интерфейса на основе LVDS, внедряемого на современные космические аппараты.

Ключевые слова: космический аппарат, LVDS, отработка, испытания, ММС, LabView, NI.

GROUND TESTS OF INTERNAL EQUIPMENT INTERFACE OF ADVANCED SPACECRAFTS

D. A. Nedorezov, A. V. Pichkalev, S. S. Krasnenko

JSC "Information Satellite Systems" named after academician M. F. Reshetnev" 52, Lenin str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: nd@iss-reshetnev.ru

The features of hardware-software complex, which designed for LVDS based equipment of internal interface debug introduced in modern spacecrafts, are described.

Keywords: spacecraft, LVDS, debug, tests, BMS, LabView, NI.

Применяемые в настоящее время внутриприбор-ные интерфейсы в приборах бортовых комплексов управления (БКУ) отечественных космических аппаратов (КА) не способны обеспечить современные возросшие требования по энергопотреблению и информационному обмену. На смену устаревшему интерфейсу ППИ (российский аналог SPI), использующему TTL-уровни сигналов, внедряется принципиально новый интерфейс с сигналами LVDS (англ. low-voltage differential signaling).

В ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» разработана внут-риприборная магистраль, названная LVDS-M. В приборы управления перспективных КА устанавливаются программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) для приема-передачи данных по магистрали LVDS-M. Для отладки их проектов и испытаний бортовых приборов создан специальный отладочный комплекс на основе лабораторно- отработочного комплекса радиоэлектронной аппаратуры (ЛОК РЭА) [1].

Так как обмен по магистрали LVDS-M осуществляется на высоких скоростях, то для отладки и испытаний блоков управления необходим комплекс жесткого реального времени. Обеспечить создание такого комплекса можно, используя современные магист-рально-модульные системы (ММС). Производители ММС предоставляют потребителям продукцию широкого спектра применения в различных стандартах. Для таких систем разработаны огромная номенклатура технических средств и самое разнообразное программное обеспечение, которое позволяет полностью автоматизировать их работу. Отсутствующие компоненты можно разрабатывать самостоятельно или зака-

зывать специалистам, что незначительно скажется на общей стоимости комплекса [2].

Для разработки (ЛОК) было выбрано оборудование компании National Instruments (NI) в составе адаптера LVDS NI 6585, устанавливаемого на модуль с ПЛИС, например NI PXI-7954R. Наличие ПЛИС в ведущем модуле позволяет отлаживать логику автоматов приема и передачи сигналов, выполненных в виде IP-блоков, которые в последующем будут внедрены в бортовые блоки управления [3].

Модуль с адаптером находится под управлением контроллера NI PXI-8105, который, как и все требуемые устройства такого же типа, устанавливаются в шасси NI PXI-1045. Таким образом, можно создавать отладочные комплексы различного назначения: как для проверки оконечных исполнительных устройств приборов управления, т. е. абонентов магистрали LVDS, так и для проверки вычислительного модуля (ВМ) - контроллера магистрали LVDS. Конфигурация одной пары модуль-адаптер позволяет реализо-вывать в себе более 10 абонентов магистрали LVDS, а имеющаяся возможность использования нескольких пар модуль-адаптер практически не ограничивает количество абонентов. Это позволяет создавать многоточечные отладочные комплексы для отработки долговременного функционирования проекта ПЛИС, имитируя интенсивный информационный обмен ВМ с исполнительными устройствами бортовой аппаратуры.

Для организации автоматизированного управления отработочным комплексом применена среда графического программирования NI LabView, удобно сочетающая в себе средства высокоуровнего программирования и средства программирования ПЛИС.

Контроль и испытания ракетно-космической техники

Причем ПО реализуется с применением IP-ядер самой отрабатываемой бортовой аппаратуры, что делает процесс отработки максимально приближенным к реальным условиям, складывающимся в процессе штатной эксплуатации в космическом пространстве. LabView имеет в своем составе специальные функции для этого (IP-integration node и Component level IP).

Таким образом, данный подход к организации отладочных комплексов бортовой сетевой архитектуры позволяет в краткие сроки проводить качественную наземную отработку, благодаря использованию совместимых серийных модулей различного назначения и применению LabView.

Библиографические ссылки

1. Недорезов Д. А. Применение лабораторно-отработочных комплексов для диагностики бортовой радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов // В мире научных открытий : материалы III Меж-дунар. науч.-практ. конф. Таганрог, 2012. С. 167-171.

2. Красненко С. С., Недорезов Д. А., Кашкин В. Б., Пичкалев А. В. Магистрально-модульная система для отработки бортовой радиоэлектронной аппаратуры // Вестник СибГАУ. 2013. № 2 (48). С. 133-136.

3. Недорезов Д А., Непомнящий О. В., Пичкалев А. В., Красненко С. С. Применение ПЛИС для моделирова-

ния логики функционирования бортовой радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов // Вестник СибГАУ. 2014. № 1 (53). С. 133-136.

References

1. Nedorezov D. A. Primenenie laboratorno -otrabotochnyh kompleksov dlja diagnostiki bortovoj ra-diojelektronnoj apparatury kosmicheskih apparatov / V mire nauchnyh otkrytij : materialy III Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. Taganrog, 2012, p. 167-171.

2. Krasnenko S. S., Nedorezov D. A., Kashkin V. B., Pichkalev A. V. Magistral'no-modul'naja sistema dlja otrabotki bortovoj radiojelektronnoj apparatury (Bus-modular system for testing the onboard radio-electronic equipment) // Vestnik SibGAU. 2013. № 2 (48), p. 133-136.

3. Nedorezov D. A., Nepomnjashhij O. V., Pichkalev A. V., Krasnenko S. S. Primenenie PLIS dlja modelirovanija logiki funkcionirovanija bortovoj radiojelektronnoj apparatury kosmicheskih apparatov (Application FPGA for modeling of logic of functioning of onboard radio-electronic equipment of spacecrafts) // Vestnik SibGAU. 2014. № 1 (53), p. 133-136.

© Недорезов Д. А., Пичкалев А. В., Красненко С. С., 2014

УДК 629.76.004

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БРОНЕВОЙ КЕРАМИКИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ АГРЕГАТОВ РАКЕТНЫХ КОМПЛЕКСОВ

Г. М. Сайботалов, М. Е. Баранов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: Me_baranov@mail.ru

Рассмотрены возможности использования защитных материалов в ракетных комплексах.

Ключевые слова: вооружение, военная техника, защитные материалы, броневая керамика.

THE USE OF CERAMICS FOR ARMOUR PROTECTION UNITS IN MISSILE SYSTEMS

G. M. Sajbotalov, M. E. Baranov

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russian Federation E-mail: Me_baranov@mail.ru

The use of protective materials in defence systems is considered. Keywords: weapons, military equipment, protective materials, armor ceramics.

В ходе перевооружения Российской армии к военной технике предъявляются все более жесткие требования. За последние годы произошла серьезная модернизация стрелкового оружия и боеприпасов. Эффективность защиты вооружения неуклонно падает. Несмотря на принимаемые меры по защищенности агрегатов подвижных грунтовых ракетных комплексов (ПГРК), этот вопрос остаётся актуальным.

Сегодня при изготовлении вооружения и транспортных средств в Российской армии используются следующие защитные материалы:

- катаная гомогенная броня, прочная, твердая и вязкая (не раскалывается при попадании твердого предмета на высокой скорости). Сталь с такими характеристиками изготавливается отливкой стальных заготовок, которые затем прокатываются в листы тре-