Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ғарыш кемелерінің байланыс желісі
Spacecraft communications network
SpaceWire – IEEE 1355 байланыс стандартына ішінара негізделген ғарыш кемелерінің байланыс желісі. Оны Еуропалық ғарыш агенттігі (ESA) NASA, JAXA және РҚА сияқты халықаралық ғарыш агенттіктерімен бірлесіп үйлестіреді. SpaceWire желісіндегі түйіндер төмен құнмен, минималды кешігумен, толық дуплекс, нүктеден нүктеге тізбектік байланыстармен және пакеттік коммутацияны қолданатын «құрт тесігі» маршрутизаторлары арқылы қосылады.
SpaceWire is a spacecraft communication network based in part on the IEEE 1355 standard of communications. It is coordinated by the European Space Agency (ESA) in collaboration with international space agencies including NASA, JAXA, and RKA. Within a SpaceWire network the nodes are connected through low cost, low latency, full duplex, point to point serial links, and packet switching wormhole routing routers.
Физикалық қабат
SpaceWire модуляциясы мен дерек форматтары негізінен IEEE Std 1355 1995 стандартының дерек импульсын кодтау дифференциалдық аяқталған сигналдау (DS DE) бөлігіне сәйкес келеді. SpaceWire асинхронды байланысты қолданады және 2 Мбит/с пен 200 Мбит/с арасындағы жылдамдықтарды қамтамасыз етеді, ал бастапқы сигнал беру жылдамдығы 10 Мбит/с құрайды. DS DE жақсы қабылданады, себебі ол модуляцияны, бит форматтарын, маршрутизацияны, ағын басқаруды және аппараттық құралдарда қателерді анықтауды сипаттайды, бұл бағдарламалық жасақтамаға деген қажеттілікті азайтады. SpaceWire өте төмен қателік деңгейіне, детерминистік жүйелік мінез-құлыққа және салыстырмалы түрде қарапайым цифрлық электроникаға ие. SpaceWire, IEEE 1355 DS DE физикалық қабатындағы ескі PECL дифференциалдық драйверлерін төмен вольтты дифференциалдық сигналдау (LVDS) жүйесімен алмастырды. SpaceWire сонымен қатар ғарышқа бейімделген 9 контактілі жалғауыштарды пайдалануды ұсынады. SpaceWire және IEEE 1355 DS DE деректерді тарату жылдамдықтарының кең ауқымын және автоматты ауысудың жаңа мүмкіндіктерін ұсынады. Автоматты ауысу мүмкіндіктері деректерге баламалы маршруттарды табуға мүмкіндік береді, соның арқасында ғарыш кемесінде бірнеше дерек шинасы болуы мүмкін және ол қателерге төзімді болуы мүмкін. SpaceWire сондай-ақ SpaceWire байланыстары арқылы уақыттық үзілістерді таратуға мүмкіндік береді, бұл жеке уақыт дискреттерін қажет етуді болдырмайды.
SpaceWire's modulation and data formats generally follow the data strobe encoding differential ended signaling (DS DE) part of the IEEE Std 1355 1995. SpaceWire utilizes asynchronous communication and allows speeds between 2 Mbit/s and 200 Mbit/s, with initial signalling rate of 10 Mbit/s. DS DE is well favored because it describes modulation, bit formats, routing, flow control, and error detection in hardware, with little need for software. SpaceWire also has very low error rates, deterministic system behavior, and relatively simple digital electronics. SpaceWire replaced old PECL differential drivers in the physical layer of IEEE 1355 DS DE by low voltage differential signaling (LVDS). SpaceWire also proposes the use of space qualified 9 pin connectors. SpaceWire and IEEE 1355 DS DE allows for a wider set of speeds for data transmission, and some new features for automatic failover. The fail over features let data find alternate routes, so a spacecraft can have multiple data buses, and be made fault tolerant. SpaceWire also allows the propagation of time interrupts over SpaceWire links, eliminating the need for separate time discretes.
Байланыс қабаты
Әрбір жіберілген таңба теңдік битімен және деректерді басқару белгісі битімен басталады. Егер деректерді басқару белгісі 0 бит болса, 8 биттің кіші таңбасы (LSB) келеді. Әйтпесе, пакет соңы (EOP) сияқты бақылау кодтарының бірі жіберіледі.
Each transferred character starts with a parity bit and a data control flag bit. If data control flag is a 0 bit, an 8 bit LSB character follows. Otherwise one of the control codes, including end of packet (EOP).
Байланыс
Жабдық құрылғыларын тікелей немесе SpaceWire маршрутизаторы арқылы қосуға болады. Тікелей қосылған жағдайда, қауіпсіз жұмыс ілеуін қамтамасыз ету үшін әдетте құрылғылар жұптармен қолданылады, бұл жұмысты бағдарламалық жасақтама реттейді. SpaceWire маршрутизаторы көбінесе көлденең коммутациялық құрылғы болып табылады және «құрт ойығы» режимінде жұмыс істейді. Бұл байланыс жылдамдығын ең төменгі ортақ жылдамдықпен шектеуі мүмкін. Маршрутизация шешімдері бағдарламаланған маршрутизация кестесі мен кіріс кадрларының бастапқы мазмұнына негізделеді.
The hardware devices may be connected either directly, or via a SpaceWire router. In the former case, usually pairs of devices are used to guarantee a fail safe operation, which is handled by the software. A SpaceWire router is usually a crossbar switch type device, operating in wormhole switching mode. This also may limit the speed of the communication to the lowest common speed. The routing decisions are based on the programmed routing table and the initial incoming frame contents.
Қолданылуы
SpaceWire бүкіл әлемде қолданылады. Оның қолданылуы бастапқыда ESA жобаларында басталған, бірақ қазір NASA, JAXA, RKA және көптеген басқа ұйымдар мен компаниялар қолданады. NASA-ның оны пайдаланатын жобаларының арасында Джеймс Уэбб ғарыш телескопы, Swift ғарыш обсерваториясының жарылыс ескерту телескопы, Айды зерттеу орбиталық аппараты, LCROSS, геостационарлық операциялық экологиялық спутнигі (GOES R) және бұрынғы байланыс, навигация және желілік қайта конфигурацияланатын сынақ орталығы (CoNNeCT) деп аталған SCaN сынақ алаңы бар. Сонымен қатар, ол АҚШ Қорғаныс министрлігінің Оперативтік жауапты кеңістік бағдарламасы үшін де таңдалды. SpaceWire инициативалары Ғарыш деректері жүйелері жөніндегі консультативтік комитет (CCSDS) аясында бірнеше ғарыш агенттіктері арасында үйлестірілуде, мақсаты – оның байланыс моделін OSI моделінің желілік және көліктік деңгейлеріне кеңейту. SpaceWire өте жоғары сенімді желілер мен жүйелерді қолдайды, бұл оның танымалдылығының маңызды себебі.
SpaceWire is used all around the globe. Its use began primarily in ESA projects, but it is currently used by NASA, JAXA, RKA, and many other organizations and companies. Some NASA projects using it include the James Webb Space Telescope, Swift's Burst Alert Telescope, the Lunar Reconnaissance Orbiter, LCROSS, the Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES R), and the SCaN Testbed, previously known as the Communications, Navigation, and Networking Reconfigurable Testbed (CoNNeCT). It has also been selected by the United States Department of Defense for Operationally Responsive Space. SpaceWire initiatives are being coordinated between several space agencies in the frame of Consultative Committee for Space Data Systems (CCSDS) in order to extend its communication model to the network and transport layers of the OSI model. SpaceWire supports highly fault tolerant networks and systems, which is one reason for its popularity.
Басқа дереккөздер
ECSS E ST 50 12C SpaceWire сілтемелер, тораптар, маршрутизаторлар және желілер, ESA ESTEC. ECSS E 50 12A (ЕСКЕРТІЛГЕН, тек құжат нөмірі ECSS E ST 50 12C болып өзгертілді) SpaceWire түйіндері, сілтемелер және желілер, ESA ESTEC. ECSS E ST 50 11C 1.3 нұсқасының жобасы "Ғарыш техникасы SpaceWire протоколдары"
ECSS E ST 50 12C SpaceWire Links, nodes, routers, and networks, ESA ESTEC. ECSS E 50 12A (SUPERSEDED only document number has been changed to ECSS E ST 50 12C) SpaceWire Nodes, links, and networks, ESA ESTEC. ECSS E ST 50 11C Draft 1.3 "Space engineering SpaceWire protocols"