Interested Article - SpaceWire
- 2020-05-06
- 1
SpaceWire
—
телекоммуникационная сеть
для
космических аппаратов
, основанная на части стандарта соединения
IEEE 1355
. Координируется
Европейским космическим агентством
(ЕКА) в сотрудничестве с международными космическими агентствами, включая
NASA
,
JAXA
и
ФКА
. В сети SpaceWire узлы соединяются при помощи недорогих последовательных соединений типа
точка-точка
, обладающих низкими
задержками
и работающих в
дуплексном
режиме, и
коммутационными
роутерами, осуществляющими
. SpaceWire охватывает два (физический и канальный) из семи уровней
сетевой модели OSI
для коммуникаций.
Архитектура
Модуляция и представление данных в SpaceWire в целом похоже на — части стандартов IEEE 1355—1995, описывающей дифференциальную передачу сигналов (DS-DE). SpaceWire использует и обладает пропускной способностью на уровне от 2 Мбит/с до 400 Мбит/с. DS-DE оказался предпочтительнее, так как он описывает модуляцию, битовые форматы, маршрутизацию, управление потоком и обнаружение и исправление ошибок на уровне оборудования, лишь с небольшой помощью ПО. Также SpaceWire обладает очень низким уровнем ошибок, определением состояния системы, а также относительно простой цифровой электроникой. На физическом уровне в SpaceWire используется низковольтная дифференциальная передача сигналов (LVDS) вместо устаревшей PECL , предусмотренной стандартом IEEE 1355 DS-DE. В SpaceWire также предлагается использование 9-штырьковых разъемов, применяемых в космической отрасли. SpaceWire и IEEE 1355 DS-DE предусматривают более широкий диапазон скоростей для передачи данных, а также некоторые новые возможности автоматического аварийного переключения . Возможности преодоления отказа позволяют данным найти альтернативные пути передачи, так как космический модуль оснащен несколькими шинами данных, в результате чего обеспечивается отказоустойчивость . Кроме того, SpaceWire предусматривает размножение временных прерываний по соединениям SpaceWire, устраняя потребность в отдельных временных дискретных сигналах.
Применение
SpaceWire используется во многих проектах по всему миру. Её использование изначально началось в проектах ЕКА , и на данный момент она используется в NASA , JAXA , ФКА , а также множестве прочих организаций и компаний. Некоторые проекты NASA, использующие её, включают: Космический телескоп имени Джеймса Вебба , Burst Alert Telescope для Swift , Лунный орбитальный зонд , Космический аппарат для наблюдения и зондирования лунных кратеров , Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES-R) и Communications, Navigation, and Networking Reconfigurable Testbed (CoNNeCT). Она также выбрана Министерством обороны США для проекта Operationally Responsive Space. Изменения SpaceWire координируются несколькими космическими агентствами в рамках Консультативного комитета по космическим информационным системам для расширения её коммуникационной модели на сетевом и транспортном уровнях сетевой модели OSI .
Протоколы
ЕКА разработала черновую спецификацию для идентификатора протокола (Protocol ID).
Нижеследующие протокольные идентификаторы утверждены в ECSS-E-ST-50-11:
- 1: Remote Memory Access Protocol ( )
- 2: CCSDS Packet Transfer Protocol
- 238: Proposal for Reliable Data Delivery Protocol ( ) (используется в проекте GOES-R )
- 239: Serial Transfer Universal Protocol ( ) (используется в ASIC )
Примечания
Ссылки
- Сайты и ресурсы
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
- Коммерческие поставщики оборудования с использованием SpaceWire
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
- (рус.)
- Некоммерческие поставщики оборудования с использованием SpaceWire
- (англ.)
- IP-ядра SpaceWire
- (фр.)
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
- Статьи
- — статья NASA о SpaceWire, используемой в телескопе имени Джеймса Вебба (англ.)
- (рус.)
- (рус.)
- (рус.)
- (рус.)
- 2020-05-06
- 1