А.С. ЕЛИННаучный руководитель – П.Ю. НАУМОВ, к.ф.-м.н., доцентНациональный исследовательский ядерный университет «МИФИ»РАЗРАБОТКА БОРТОВОГО БЛОКА УПРАВЛЕНИЯ КОСМОФИЗИЧЕСКИМ ЭКСПЕРИМЕНТОМРассматривается подход к разработке экспериментального образца бортового блока управления программой космофизического эксперимента на основе промышленного компьютера, обсуждаются задачи, основные технические характеристики блока, вопросы аппаратно-программного обеспечения.В настоящее время в институте Космофизики НИЯУ МИФИ одновременно идет подготовка к нескольким космофизическим экспериментам по регистрации потоков космических частиц с помощью бортовой спектрометрической аппаратуры, предназначенной для работы на орбитах ИСЗ. В экспериментах на автоматических космических аппаратах, как правило, используются полностью автономные спектрометры-автоматы, на обитаемых космических средствах (например, на Международной космической станции - МКС), где возможно участие в эксперименте космонавтов, зачастую используются полуавтоматические спектрометры, допускающие вмешательство оператора и, таким образом, повышающие показатели эффективности эксперимента. Однако, в таких научных приборах приходится на программно-аппаратном уровне предусматривать гибкую систему защиты от возможных нештатных ситуаций, например, неквалифицированных или несанкционированных действий оператора-космонавта, резкого снижения пропускной способности выходных информационных каналов или перегрузка входных и т.п., в результате чего необходимо оперативно перестраивать программу эксперимента в зависимости от доступных информационных ресурсов, в том числе – сетевых. Предлагается бортовой блок управления (ББУ) автономного спектрометра, располагаемого на внешней поверхности станции, с возможностью динамического перераспределения его информационных ресурсов. ББУ предназначен для размещения в гермообъеме станции и соединяется со спектрометром через канал передачи информации. Основными функциями ББУ являются: – управление автономными бортовыми спектрометрами (АБС) по интерфейсу RS422A; – прием массивов цифровой информации от АБС по интерфейсам RS422A или RS485 со скоростью передачи вплоть до 1 Мбит/с; – получения дискретных (релейных) команд от системы управлениябортовой аппаратурой (СУБА) МКС и последующей их трансляции по интерфейсам RS422A или RS485 в АБС; – накопления полученных массивов информации от АБС и передачи их по каналам Ethernet в информационную управляющую систему (ИУС) МКС (по запросу сервера); – получения кода времени и командного управляющего слова от ИУС МКС по RS422A или по каналу Ethernet и трансляции его в АБС; – синхронизации бортового времени блока управления; – обработки и сжатия полученных массивов информации от АБС и передачу их в систему сбора информации МКС для оперативного сброса на Землю; – выдачи в систему сбора информации МКС данных от датчиков АБС и квитанций о прохождении дискретных команд управления. Так как электропитание ББУ осуществляется от бортовой сети напряжением (23…29) В, он содержит модуль питания (DC-DC конвертор). Основу ББУ составляет модуль IBM-совместимого промышленного процессора СнК Vortex-600MHz (модуль ОПК СРС-307, ф. Fastwel) [1], в который интегрированы cкоростные интерфейсы RS-422А\485, САN, Ethernet, USB, а также 1ГБ ППЗУ и контроллер НЖМД. Для фиксации состояния ТМ-датчиков предусмотрен блок регистров. Предложенный вариант ББУ отличается пониженным энергопотреблением (не более 4 Вт), в первую очередь – за счет отсутствия интегрированного видеоадаптера, имеет практически готовый к разработке СПО стартовый набор (встроенную ОС FDOS, набор утилит и др.). Модуль выполнен в стандарте PC\104+ и обладает возможностью наращивания его структуры за счет стекового подсоединения дополнительных функциональных плат. В частности, для лабораторной отработки СПО выпускается видеоадаптер VIM-301 (ф. Fastwel). Немаловажно, что по заказу выпускается версия ББУ с приемкой «5», что упрощает адаптацию блока к нормативам продукции, используемой для ракетно-космической техники. В настоящий момент завершен этап тестирования модуля. К недостаткам модуля можно отнести трудность самостоятельной инсталляции ОС РВ (Linux или QNX), необходимость которой диктуется проблемой оперативности ввода-вывода информации. Проводится также разработка контрольно-проверочной аппаратуры, позволяющей имитировать сложные бортовые условия эксперимента. Работа выполняется при поддержке Федеральной целевой программы «Кадры 2009-2013».Список литературы Cайт производителя:www.fastwel.ru