Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Разработка, анализ и проектирование транспортного протокола СТП-ИСС для бортовых космических сетей SpaceWire

Авторы

¹Ю.Е. Шейнин, ¹В.Л. Оленев, ¹И.Я. Лавровская, ²Д.В. Дымов, ²С.Г. Кочура

Организации

¹Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
²АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва»
г. Железногорск, Красноярский край, Российская Федерация

Аннотация

В данной статье представлены результаты проекта по разработке нового транспортного протокола СТП-ИСС для бортовых космических сетей. Приведено краткое сравнение существующих транспортных протоколов для SpaceWire, которое обосновывает разработку нового протокола. Описаны все фазы разработки протокола СТП-ИСС начиная со сбора технических требований от представителей космической индустрии. После первой версии спецификации протокола, в которой описывались все его механизмы, было проведено моделирование, тестирование и верификация протокола СТП-ИСС по средствам трех разных реализаций: референсного кода на языке С++, SDL-модели протокола и сетевой SystemC модели, описывающей поведение устройств, работающих при помощи СТП-ИСС в сети. Следующим этапом работы была реализация IP-ядра для СТП-ИСС и создание рабочего места для тестирования оборудования, работающего по разработанному протоколу. По результатам проекта в статье представлены две редакции протокола СТП-ИСС и приведено их краткое сравнение.

Ключевые слова

транспортный протокол, бортовые сети, SpaceWire, СТП-ИСС, тестирование, IP-ядро, моделирование

Список литературы

[1] Parkes S. SpaceWire-RT (SpWRT). Let’s Embrace Space, Volume II. Luxembourg : Publications Office of the European Union, 2012.

[2] AIM GMBh. MIL-STD-1553 Tutorial // AIM GMBh, 2010.

[3] Condor Engineering, Inc. MIL-STD-1553 Tutorial // Condor Engineering, 2000.

[4] Olenev V., Lavrovskaya I., Korobkov I., Dymov D. Analysis of the Transport Protocol Requirements for the SpaceWire On-board Networks of Spacecrafts // Proc. of 15th Seminar of Finnish-Russian University Cooperation in Telecommunications (FRUCT) Program. Saint-Petersburg, SUAI university publisher house, 2014. P. 65–71.

[5] Sheynin Y., Olenev V., Lavrovskaya I., Korobkov I., Kochura S., Openko S., Dymov D. STP-ISS Transport Protocol Overview and Modeling // Proceedings of 16th Conference of Open Innovations Association Finnish-Russian University Cooperation in Telecommunications (FRUCT) Program. Oulu : University of Oulu, 2014. P. 185–191.

[6] ESA (European Space Agency). Standard ECSS-E-50-12C, Space engineering. SpaceWire – Links, nodes, routers and networks // European cooperation for space standardization. Noordwijk : ESA Publications Division ESTEC, 2008.

[7] ESA (European Space Agency). Standard ECSS-E-ST-50-52C, Space engineering. SpaceWire – Remote memory access protocol // European cooperation for space standardization. Noordwijk : ESA Publications Division ESTEC, 2010.

[8] ESA (European Space Agency). Standard ECSS-E-ST-50-53C, SpaceWire – CCSDS Packet Transfer Protocol // Noordwijk : Publications Division ESTEC, 2010.

[9] EADS Astrium GmbH, ASE2. SMCS-ASTD-PS-001 1.1, STUP SpaceWire Protocol // Germany, EADS Astrium GmbH, 2009.

[10] Sandia National Labortories. Joint Architecture System Reliable Data Delivery Protocol (JRDDP) // Albuquerque, New Mexico, Sandia National Labortories, 2011.

[11] Sheynin Y., Suvorova E., Schutenko F., Goussev V. Streaming Transport Protocols for SpaceWire Networks // International SpaceWire Conference. St. Petersburg : SUAI university publisher house, 2010.

[12] Parkes S., Ferrer-Florit A. SpaceWire-D – Deterministic Control and Data Delivery Over SpaceWire Networks, Draft B. // International SpaceWire Conference. St. Petersburg : SUAI university publisher house, 2010.

[13] Koblyakova L., Sheynin Y., Raszhivin D. Real-time signaling in networked embedded systems // International SpaceWire Conference. St. Petersburg : SUAI university publisher house, 2010. P. 385–388.

[14] Tanenbaum A. Computer Networks, Fifth Edition // New Jersey : Prentice Hall, 2011.

[15] Stroustrup B. The C++ Programming Language, 4th Edition // USA, Addison-Wesley, 2013.

[16] International Telecommunication Union. Recommendation Z.100. Specification and Description Language (SDL) // Geneva, 2007.

[17] Open SystemC Initiative (OSCI). IEEE 1666™-2011 Standard for SystemC [Электронный ресурс]. URL: http://www.systemc.org (дата обращения: 09.11.2015).

[18] Esperan. Introduction to the SystemC Tutorial [Электронный ресурс]. URL: http://homepages.cae.wisc.edu/~ece734/SystemC/Esperan_SystemC_tutorial.pdf (дата обращения: 04.10.2016).

[19] Black D., Donovan J., Bunton B., Keist A. SystemC: From the Ground Up // NY, Springer, 2010.

[20] Ben Abdallah A. Multicore Systems On-Chip: Practical Software/Hardware Design. Second Edition. Atlantic Press.

[21] Star-Dundee website, SpaceWire-USB Brick Mk2 [Электронный ресурс]. URL: https://www.star-dundee.com/products/spacewire-usb-brick-mk2 (дата обращения: 04.10.2016).

[22] Qtwebsite [Электронный ресурс]. URL: http://www.qt.io (дата обращения: 04.10.2016).

[23] Olenev V., Podgornova E., Lavrovskaya I., Korobkov I., Matveeva N. Development of the transport layer scheduling mechanism for the оnbоаrd SрасеWirе networks // Proceedings of 16th Conference of Open Innovations Association Finnish-Russian University Cooperation in Telecommunications (FRUCT) Program. Oulu : University of Oulu, 2014. P. 164–170.

Цитирование данной статьи

Шейнин Ю.Е., Оленев В.Л., Лавровская И.Я., Дымов Д.В., Кочура С.Г. Разработка, анализ и проектирование транспортного протокола СТП-ИСС для бортовых космических сетей SpaceWire // Исследования наукограда. 2016. № 1-2. С. 21-30.

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.