Разработка бортового программного обеспечения космического аппарата
Обзор современных операционных систем реального времени, аппаратных и инструментальных средств, бортовых шин передачи данных, радиолиний. Разработка и тестирование бортового программного обеспечения массо-габаритного космического аппарата "Канопус-В".
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.03.2016 |
| Размер файла | 239,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Использование операционной системы реального времени на КА позволяет быстро разрабатывать и эффективно отлаживать прикладное ПО, а также иметь возможность повторного использования кода в последующих проектах. К тому же программное обеспечение может быть верифицировано (всесторонне, с использованием формальных методов и моделей проанализировано и протестировано) на Земле с использованием математических моделей сколь угодно высокой точности.
Описанный в настоящей работе КА «Канопус-В» №1 в настоящее время успешно выполняет целевую задачу на околоземной орбите. Концепции заложенные при разработке его ПО позволяют использовать до 90 процентов его кода в бортовом разрабатывающегося в настоящее время ПО КА «Михайло Ломоносов», запуск которого запланирован на 2013 год.
Разработка программного обеспечения больших проектов всегда представляет трудную инженерную задачу. В настоящее время при разработке космических аппаратов широко применяются хорошо зарекомендовавшие себя аппаратные разработки. До 80 процентов приборов установленных на КА являются частично модифицированными, либо применяются без изменений. В таких условиях написание бортового модульного ПО является жизненно необходимым. Часто аппаратно космический аппарат готов к запуску задолго до окончания разработки ПО. Использование ОСРВ позволяет существенно снизить временные затраты на разработку бортового программного кода.
В настоящей работе приведены качественные и количественные аргументы в пользу выбора операционной системы VxWorks. Правильность выбора подтверждена созданием и эксплуатацией космических аппаратов «Канопус-В» и БКА, а также использованием созданной базовой платформы в процессе создания КА «Михайло Ломоносов».
Список сокращений
БВС - Бортовая вычислительная система
ПО - программное обеспечение
АСН - автономная система навигации
СОС - система ориентации и стабилизации
СУДН - система управления движением и навигацией
СД - Слово данных
ОЗУ - оперативное запоминающее устройство
БОИ - Блок обработки информации
НКУ - Наземный комплекс управления
КПИ - Командно-программная информация
КА - Космический аппарат
ДМ - Двигатель-маховик
ОСРВ - Операционная система реального времени
БКУ - Бортовой комплекс управления
ИСЗ - Искусственный спутник Земли
МКО - Мультиплексный канал обмена (шина MIL-STD-1553)
CAN - Controller Area Network (шина CAN)
Список источников
Микрин Е.А. Бортовые комплексы управления космическими аппаратами и проектирование их программного обеспечения.-М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - 336с.
Getting Started With RTEMS 4.10.2 http://www.rtems.org
RTEMS C User's Guide 4.10.99.0 http://www.rtems.org
An Architectural Overview Of QNX ISBN 1-88046-42-1
Операционная система реального времени QNX Neutrino 6.3. Системная архитектура: Пер. с англ. - СПб.:БХВ-Петербург, 2006 - 336с.
Таненбаум Э. Современные операционные системы. 3-е изд. - СПб:Питер, 2010. - 1120с.
Dr. Jurgen Sauermann, Melanie Thelen - Realtime Operating Systems. Concepts and Implementation of Microkernels for Embedded Systems
Сулейманова А.М. Системы реального времени: учебное пособие - Уфимск. Гос. авиац. техн. ун-т. - Уфа, 2004. - 292 с.
И.Б. Бурдонов, А.С. Косачев, В.Н. Пономаренко - Операционные системы реального времени www.ispras.ru/ru/preprints/docs/prep_14_2006.pdf
Таненбаум Э., Вудхалл А. Операционные системы. Разработка и реализация. Классика CS. 3-е изд. - СПб:Питер, 2007. - 704с.
Васильев В.Н. Космические аппараты дистанционного зондирования Земли - М.: ФГУП «НПП ВНИИЭМ», 2009. - 310 с.
http://www.windriver.com/products/product-overviews/PO_WB_1110.pdf
Б.Е. Черток, Ракеты и люди. Том 1. - М:РТСофт, 2006г. - 384с.
Christof Wehner, Tornado and VxWorks. ISBN 978-3833410697.
http://www.windriver.com/products/product-overviews/PO_VE_DO-178_0109.pdf
Таненбаум Э., Архитектура компьютера.5-е изд. - СПб:Питер, 2007 - 844с.
ГОСТ Р 52070-2003 Интерфейс магистральный последовательный системы электронных модулей. - Введ. 2003-06-05. М: Издательство стандартов
Бровкин А.Г., Бурдыгов Б.Г., Гордийко С.В. и др. Бортовые системы управления космическими аппаратами: Учебное пособие - М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ 2010. - 304с.
http://www.sparc.com/standards/V8.pdf
Б.В. Раушенбах, Е.Н. Токарь. Управление ориентацией космических аппаратов. М: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1974, 600с.
В.В. Белецкий. Движение искусственного спутника относительно центра масс. М: Наука, 1965. 416с.
http://www-cdfonline.fnal.gov/daq/computing/vxworks/Vx53Guide.pdf
https://lwn.net/Articles/146861/
https://rt.wiki.kernel.org/index.php/CONFIG_PREEMPT_RT_Patch
Брукс Ф, Мифический человеко-месяц, или Как создаются программные системы. - М: Символ-плюс, 2007. 304с.
Робачевский А., Немнюгин С., Стесик О. Операционная система UNIX. - СПб:БХВ-Петербург, 2010, 656с.
http://www.acmesystems.it/download/libri/Pro%20Linux%20Embedded%20Systems.pdf
http://esd.cs.ucr.edu/webres/can20.pdf
http://www.ssau.ru/files/resources/sotrudniki/rts2008.pdf
Гома Х. UML Проектирование систем реального времени, распределенных и параллельных приложений., М:ДМК Пресс, 2011. -700с.
http://www.digilife.be/quickreferences/QRC/Doxygen%20Quick%20Reference.pdf
Коллектив авторов - Космический комплекс оперативного мониторинга техногенных и природных чрезвычайных ситуаций «Канопус-В» с космическим аппаратом «Канопус-В» №1 - М: ФГУП «НПП ВНИИЭМ», 2011. - 110с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Реализация программного средства "Действия над матрицами". Разработка кода программного продукта на основе готовой спецификации на уровне модуля. Использование инструментальных средств на этапе отладки программного модуля. Выбор стратегии тестирования.
отчет по практике [296,1 K], добавлен 19.04.2015Проектирование программного модуля: сбор исходных материалов; описание входных и выходных данных; выбор программного обеспечения. Описание типов данных и реализация интерфейса программы. Тестирование программного модуля и разработка справочной системы.
курсовая работа [81,7 K], добавлен 18.08.2014Возможности среды программирования delphi при разработке приложения с визуальным интерфейсом. Отладка программных модулей с использованием специализированных программных средств. Тестирование программного обеспечения. Оптимизация программного кода.
курсовая работа [974,0 K], добавлен 21.12.2016Развитие аппаратных компьютерных средств - задача первых трех десятилетий компьютерной эры. Процесс тестирования как составляющая процесса обеспечения качества разработки ПО. Принципы и критерии, предъявляемые к тестированию программного обеспечения.
курсовая работа [319,5 K], добавлен 25.05.2009Процесс выбора технологий и инструментальных средств. Анализ требований и построения спецификаций создаваемого программного обеспечения. Контекстная и детализированная диаграмма "AS-IS". Разработка алгоритмов и структур данных для хранения информации.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 04.06.2014Общие сведения об исследуемой организации, направления ее хозяйственной деятельности, характеристика используемой вычислительной техники и программного обеспечения. Разработка пользовательского интерфейса, шаблонов, отладка и тестирование программы.
отчет по практике [159,3 K], добавлен 11.04.2016Обоснование необходимости систем управления базами данных на предприятиях. Особенности разработки программного обеспечения по управлению базой данных, обеспечивающего просмотр, редактирование, вставку записей базы данных, формирование запросов и отчетов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 23.01.2010Оснащенность предприятия системным программным обеспечением, используемым для организации производственного процесса. Проектирование, внедрение и эксплуатация системного и прикладного программного обеспечения. Тестирование и отладка программного продукта.
отчет по практике [272,2 K], добавлен 29.12.2014Контроллер управления двигателями. Назначение, краткая характеристика, перспективы внедрения робота-дозиметриста. Обзор основных способов беспроводной передачи данных на большие расстояния. Проектирование принципиальной схемы бортового контроллера.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 05.01.2013Тестирование и отладка программного обеспечения: понятие, принципы, этапы, цели и задачи. Тестирование методом сандвича как компромисс между восходящим и нисходящим подходами. Сущность метода "белого и черного ящика", отладки программного обеспечения.
курсовая работа [36,9 K], добавлен 21.07.2012Неразрешимость проблемы тестирования программного обеспечения. Виды и уровни тестирования. Стратегии восходящего и нисходящего тестирования. Методы "белого" и "черного" ящика. Автоматизированное и ручное тестирование. Разработка через тестирование.
курсовая работа [112,2 K], добавлен 22.03.2015Возможности среды программирования delphi при разработке приложения с визуальным интерфейсом. Разработка спецификации программного обеспечения и на ее основе кода программного продукта. Отладка программы "трассировкой", ее тестирование и оптимизация.
курсовая работа [501,4 K], добавлен 07.12.2016Определение требований к операционной обстановке. Инфологическое, логическое проектирование. Разработка программного обеспечения. Структура приложения, его тестирование. Выбор СУБД и других инструментальных программных средств. Описание схемы базы данных.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 25.12.2013Тестирование как составляющая часть процесса отладки программного обеспечения, его роль для обеспечения качества продукта. Обнаружение ошибок в программах, выявление причин их возникновения. Подходы к формулированию критериев полноты тестирования.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 20.12.2012Изучение особенностей операционной системы, набора программ, контролирующих работу прикладных программ и системных приложений. Описания архитектуры и программного обеспечения современных операционных систем. Достоинства языка программирования Ассемблер.
презентация [1,3 M], добавлен 22.04.2014Общее описание разрабатываемого программного обеспечения, требования к его функциональности и сферы практического применения. Выбор инструментальных средств разработки. Проектирование структур баз данных и алгоритмов, пользовательского интерфейса.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 19.01.2017Изучение основных видов угроз программного обеспечения. Выявление наиболее эффективных средств и методов защиты программного обеспечения. Анализ их достоинств и недостатков. Описания особенностей лицензирования и патентования программного обеспечения.
курсовая работа [67,9 K], добавлен 29.05.2013Разработка программного обеспечения, предназначенного для автоматизации деятельности туристической фирмы. Анализ и проектирование базы данных предметной области. Создание концептуальной, логической и физической моделей данных и программы их обработки.
курсовая работа [816,5 K], добавлен 05.02.2018Методы концептуального, логического и физического проектирования баз данных для автоматизации работы объекта. Обследование предметной области; тестирование и реализация информационного и программного обеспечения. Подготовка конструкторской документации.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 16.05.2012Современные инструменты разработки программного обеспечения для СУТП. Универсальные языки программирования и сравнение их со SCADA-системами. Разработка программного обеспечения с использованием многоканальных измерительных преобразователей Ш9327.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 13.07.2011
