Нанокласс ғарыш аппараттарына арналған OBCARM G2 NANO әмбебап модульдік борттық басқару кешені.
DOI:
https://doi.org/10.31489/2025N3/101-110Кілт сөздер:
борттық басқару жүйесі, бағдарламаланатын логикалық матрица, процессор, интерфейс модулі, CubeSatАңдатпа
OBCARM G2 NANO әмбебап модульдік борттық басқару жүйесі 3U–12U нанокласты ғарыш аппараттарына арналған. Жүйе байланыс, Жерді қашықтықтан зондтау және Заттар интернеті (IoT) миссияларында қолдануға бейімделген. Архитектурасы интерфейс және процессор модульдерінен құралады. Процессор модулі Zynq Ultrascale+ SoC негізінде орындалған және ARM TMS470 контроллерінің телеметриясын басқаруды қолдайды. Ол орталық процессор үшін 500 МБ DDR4 жедел жадымен, бағдарламаланатын логикалық матрица үшін 125 МБ жедел жадымен, ұшу бағдарламалық жасақтамасын сақтауға арналған 125 МБ QSPI Flash және 128 ГБ eMMC Flash жадымен жабдықталған. Интерфейс модулі борттық басқару жүйесінің қуат тарату желілерін, ішкі жүйелер интерфейстерін, пайдалы жүктеменің деректерін қабылдау және беру арналары мен оларды түрлендіру және буферлеу драйверлерін қамтиды. Бағдарламалық басқару нақты уақыттағы QNX операциялық жүйесі негізінде іске асырылады, ал процессор мен бағдарламаланатын логикалық матрица арасындағы өзара әрекеттестік жоғары өнімді AXI шинасы арқылы қамтамасыз етіледі. Ғарыш аппаратының ішкі жүйелерін интеграциялау үшін бірыңғай CAN шинасы қолданылады. Механикалық құрамдастар 95 × 95 × 35 мм өлшемінде орындалған, температура сенсорлары және артық жылуды ыстық нүктелерден шығаратын жылу көпірімен толықтырылған.
References
Brycetech (2025) Smallsat by the numbers. Available at: https://brycetech.com/reports/report-documents/smallsats-2025/
Kulu E. (2022) Nanosatellite Launch Forecasts 2022 - Track Record and Latest Prediction. Available at: https://digitalcommons.usu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=5166&context=smallsat
Alipbayev K., Sarsenbayev Y., Mussina А., Nurgizat Y. (2022) Development of Onboard Control System Architecture for Nanosatellites. Eurasian Physical Technical Journal, 19, 4(42), 58 – 66. https://doi.org/10.31489/2022No4/58-66. DOI: https://doi.org/10.31489/2022No4/58-66
Sarsenbaev Y.Y., Mussina A.A., Ismailov U.M., Bychkov A.N. (2021) Patent for Utility Model, Republic of Kazakhstan № 6912, 27.12.2021.
Kulu E. (2024) Nanosats Database. Available at: https://www.nanosats.eu/
Furano G., Menicucci A. (2017) Roadmap for On-Board Processing and Data Handling Systems in Space. Springer eBooks (pp. 253–281). https://doi.org/10.1007/978-3-319-54422-9_10 DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-54422-9_10
Space Micro. Proton-600k Multi-Core Computer (2024). Available at: https://www.spacemicro.com/ products/digital-systems.html
KP Labs. Antelope (2024). Available at: https://kplabs.space/antelope/
Space Inventor. Z7000-P4 (2024). Available at: https://space-inventor.com/modules/z7000
Bogatin E. (2020) Bogatin’s Practical Guide to transmission line design and characterization for signal Integrity applications. Available at: https://ieeexplore.ieee.org/document/9118790/
Xilinx (2018) UltraScale Architecture Soft Error Mitigation Controller v3.1. PG187, San Jose, CA, USA, Available at: https://docs.amd.com/r/en-US/pg187-ultrascale-sem
Tambara L.A., Kastensmidt F.L., Medina N.H., Added N., Aguiar V.a.P., Aguirre F., Macchione E.L.A., Silveira M.a.G. (2015) Heavy Ions Induced Single Event Upsets Testing of the 28 nm Xilinx Zynq-7000 All Programmable SoC. IEEE Radiation Effects Data Workshop (REDW), 1–6. https://doi.org/10.1109/redw.2015.7336716 DOI: https://doi.org/10.1109/REDW.2015.7336716
Perez A., Otero A., De La Torre E. (2018) Performance Analysis of SEE Mitigation Techniques on Zynq Ultrascale + Hardened Processing Fabrics. Proceeding of the NASA/ESA Conference on Adaptive Hardware and Systems (AHS), 51–58. https://doi.org/10.1109/ahs.2018.8541490 DOI: https://doi.org/10.1109/AHS.2018.8541490
Anderson J.D., Leavitt J.C., Wirthlin M.J. (2018) Neutron Radiation Beam Results for the Xilinx UltraScale+ MPSoC. IEEE Radiation Effects Data Workshop (REDW), 1–7. https://doi.org/10.1109/nsrec.2018.8584297 DOI: https://doi.org/10.1109/NSREC.2018.8584297
Larouche B.P. (2008) Design, simulation, and testing of the structural separation system for the CanX-3 CanX-4/-5 nanosatellite missions. Toronto. Available at: http://hdl.handle.net/1807/119907
Brewer C., Franconi N., Ripley R., Geist A., Wise T., Sabogal S., Crum G., Heyward S., Wilson C. (2020) NASA SpaceCube Intelligent Multi-Purpose system for enabling remote sensing, communication, and navigation in mission architectures. Available at: https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20205005819/downloads/SSC20-VI-07-SC_Mini_Submitted.pdf
Raje S.M., Goel A., Sharma S., Aggarwal K., Mantri D., Kumar T. (2019) Development of on board computer for a nanosatellite. Proceeding of the 68th International Astronautical Congress (IAC). https://doi.org/10.48550/arxiv.1911.11225
AAC Clyde Space (2025) SIRIUS-OBC-LEON3FT. Available at: https://www.aac-clyde.space/what-we-do/space-products-components/command-data-handling/smallsat-sirius-obc
GOMSpace (2025) Versatile Onboard Computer for Cube, Nano and Microsat missions. Available at: https://gomspace.com/shop/subsystems/command-and-data-handling/nanomind-a3200.aspx
Downloads
Жарияланды
How to Cite
Журналдың саны
Бөлім
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
