SpaceWire
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 маршрутизацию способом коммутации каналов. 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 кодирование передаваемых данных — части стандартов IEEE 1355—1995, описывающей дифференциальную передачу сигналов (DS-DE). SpaceWire использует асинхронное соединение 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 (RMAP)
- 2: CCSDS Packet Transfer Protocol
- 238: Proposal for Reliable Data Delivery Protocol (RDDP) (используется в проекте GOES-R)
- 239: Serial Transfer Universal Protocol (STUP) (используется в ASIC SMCS-332)
Примечания
- ECSS-E-ST-50-12C — SpaceWire — Links, nodes, routers and networks, ESA-ESTEC. (англ.)
- ECSS-E-50-12A (только устаревшие документы, замененные в ECSS-E-ST-50-12C) SpaceWire — Nodes, links and networks, ESA-ESTEC. (англ.)
- ECSS-E-ST-50-11C Draft 1.3 «Space engineering — SpaceWire protocols» (англ.)
Ссылки
Сайты и ресурсы
- Домашняя страница SpaceWire Homepage (англ.)
- European Cooperation for Space Standardization — ECSS (англ.)
- SpaceWire Avionics Data Bus (англ.)
- International SpaceWire Conference 2007 (англ.)
- International SpaceWire Conference 2008 (англ.)
- International SpaceWire Conference 2010 (англ.)
Коммерческие поставщики оборудования с использованием SpaceWire
- Aeroflex (англ.)
- Atmel (англ.)
- Aurelia Microelettronica (англ.)
- Dynamic Engineering (англ.)
- 4Links (англ.)
- SKYLAB Industries (англ.)
- STAR-Dundee (англ.)
- НПЦ ЭЛВИС (рус.)
Некоммерческие поставщики оборудования с использованием SpaceWire
- Hardware RTL SpaceWire (англ.)
IP-ядра SpaceWire
- CEA IRFU (фр.)
- CESR CNRS (англ.)
- Gaisler Research (англ.)
- NASA Goddard — tech transfer (англ.)
- OpenCores.org (англ.)
- STAR-Dundee (англ.)
Статьи
- NASA’s James Webb Space Telescope Gets 'Spacewired' — статья NASA о SpaceWire, используемой в телескопе имени Джеймса Вебба (англ.)
- Коммуникационная технология SpaceWire (рус.)
- Технология SpaceWire для параллельных систем и бортовых распределенных комплексов (1-я часть) (рус.)
- Технология SpaceWire для параллельных систем и бортовых распределенных комплексов (2-я часть, без иллюстраций) (рус.)
- Технология SpaceWire для параллельных систем и бортовых распределенных комплексов (2-я часть, с иллюстрациями) (рус.)
Content Disclaimer
Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.
- The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
- There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
- It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
- Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
- Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.