Выбор схемы построения бортового управляющего комплекса космическим аппаратом, его кроссплатформенная программная реализация на базе Stateflow-моделей трех его подсистем. Особенности верификации, отработки кода конфигурации на лабораторном макете.
Аннотация к работе
1 Систематизация задач и выбор схемы построения бортового управляющего комплекса 1.1 Анализ типовых функций БКУ сверхмалой космической платформы 1.2 Обоснование схемы построения и выбор элементной базы реализации БКУ 1.3 Выбор способа кроссплатформенной программной реализации функций БКУ 2. Практическая реализация бортового управляющего комплекса в базисе ПЛИС FPGA 3.1 Создание лабораторного макета БКУ сверхмалой космической платформы 3.2 Автоматическая генерация кода конфигурации ПЛИС на базе модели БКУ 3.3 Верификация кода конфигурации по технологии Model-Based Design Заключение Список использованных источников Список сокращений АБ - аккумуляторная батарея БКУ - бортовой комплекс управления БРТК - бортовой радиотехнический комплекс КА - космический аппарат КИА - контрольно-измерительная аппаратура НКУ - наземный комплекс управления ПЛИС - программируемая логическая интегральная схема ПН - полезная нагрузка ПО - программное обеспечение РК - разовые команды САПР - система автоматизированного проектирования СБ - солнечная батарея СМКА - сверхмалый космический аппарат СЭС - система энергоснабжения ТМ - телеметрия ТМИ - телеметрическая информация ASIC - Application Specific Integrated Circuit (интегральная схема специального назначения) CCSDS - Consultative Committee for Space Data Systems (Международный Консультативный Комитет по космическим системам передачи данных) GMSK - Gaussian Minimum Shift Keying (Гауссова модуляция с минимальным сдвигом частоты) HIL - Hardware-in-the-Loop (аппаратное тестирование в петле) FIL - FPGA-in-the-Loop (тестирование FPGA в петле) FPGA - Field Programmable Gate Array (программируемая логическая интегральная матрица) IP-core - Intelligent Property Core (ядро интеллектуальной собственности) MIL -Model-in-the-Loop (модельное тестирование в петле) MPPT -Maximum Power Point Tracking (отслеживатель максимальной силовой точки) RTOS - Real Time Operation System (операционная система реального времени) RTW - Real Time Workshop (мастерская реального времени) SIL - Software-in-the-Loop (программное тестирование в петле) SF - Stateflow (диаграмма состояний) Введение Разработка и верификация программного обеспечения для бортовых комплексов управления космических аппаратов является сложной многоуровневой задачей, выполнение которой в настоящее время занимает годы. Существует возможность значительно уменьшить это время за счет автоматизации разработки программного обеспечения на базе средств и методов компании MathSoft, обеспечивающих процесс автоматической генерации программных кодов для выбранных аппаратных платформ из визуальных моделей Stateflow и Simulink среды MATLAB. Для достижения поставленных целей в работе решаются следующие задачи: выбор схемы построения на основе анализа распространено-используемых, разработка имитационной модели в среде Simulink и Stateflow, автоматическая генерация HDL кода и его верификация, отработка кода конфигурации на лабораторном макете.