Русская Википедия:SpaceWire
SpaceWire — телекоммуникационная сеть для космических аппаратов, основанная на части стандарта соединения IEEE 1355. Координируется Европейским космическим агентством (ЕКА) в сотрудничестве с международными космическими агентствами, включая NASA, JAXA и ФКА. В сети SpaceWire узлы соединяются при помощи недорогих последовательных соединений типа точка-точка, обладающих низкими задержками и работающих в дуплексном режиме, и коммутационными роутерами, осуществляющими маршрутизацию способом коммутации каналов. SpaceWire охватывает два (физический и канальный) из семи уровней сетевой модели OSI для коммуникаций.
Архитектура
Модуляция и представление данных в SpaceWire в целом похоже на кодирование передаваемых данных — части стандартов IEEE 1355—1995, описывающей дифференциальную передачу сигналов (DS-DE). SpaceWire использует асинхронное соединение и обладает пропускной способностью на уровне от 2 Мбит/с до 400 Мбит/с. DS-DE оказался предпочтительнее, так как он описывает модуляцию, битовые форматы, маршрутизацию, управление потоком и обнаружение и исправление ошибок на уровне оборудования, лишь с небольшой помощью ПО. Также SpaceWire обладает очень низким уровнем ошибок, определением состояния системы, а также относительно простой цифровой электроникой. На физическом уровне в SpaceWire используется низковольтная дифференциальная передача сигналов (LVDS) вместо устаревшей PECL, предусмотренной стандартом IEEE 1355 DS-DE. В SpaceWire также предлагается использование 9-штырьковых разъемов, применяемых в космической отрасли. SpaceWire и IEEE 1355 DS-DE предусматривают более широкий диапазон скоростей для передачи данных, а также некоторые новые возможности автоматического аварийного переключения. Возможности преодоления отказа позволяют данным найти альтернативные пути передачи, так как космический модуль оснащен несколькими шинами данных, в результате чего обеспечивается отказоустойчивость. Кроме того, SpaceWire предусматривает размножение временных прерываний по соединениям SpaceWire, устраняя потребность в отдельных временных дискретных сигналах.
Применение
SpaceWire используется во многих проектах по всему миру. Её использование изначально началось в проектах ЕКА, и на данный момент она используется в NASA, JAXA, ФКА, а также множестве прочих организаций и компаний. Некоторые проекты NASA, использующие её, включают: Космический телескоп имени Джеймса Вебба, Burst Alert Telescope для Swift, Лунный орбитальный зонд, Космический аппарат для наблюдения и зондирования лунных кратеров, Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES-R) и Communications, Navigation, and Networking Reconfigurable Testbed (CoNNeCT). Она также выбрана Министерством обороны США для проекта Operationally Responsive Space. Изменения SpaceWire координируются несколькими космическими агентствами в рамках Консультативного комитета по космическим информационным системам для расширения её коммуникационной модели на сетевом и транспортном уровнях сетевой модели OSI.
Протоколы
ЕКА разработала черновую спецификацию для идентификатора протокола (Protocol ID).
Нижеследующие протокольные идентификаторы утверждены в ECSS-E-ST-50-11:
- 1: Remote Memory Access Protocol (RMAP)
- 2: CCSDS Packet Transfer Protocol
- 238: Proposal for Reliable Data Delivery Protocol (RDDP) (используется в проекте GOES-R)
- 239: Serial Transfer Universal Protocol (STUP) (используется в ASIC SMCS-332)
Примечания
- ECSS-E-ST-50-12C — SpaceWire — Links, nodes, routers and networks, ESA-ESTEC. Шаблон:Ref-en
- ECSS-E-50-12A (только устаревшие документы, замененные в ECSS-E-ST-50-12C) SpaceWire — Nodes, links and networks, ESA-ESTEC. Шаблон:Ref-en
- ECSS-E-ST-50-11C Draft 1.3 «Space engineering — SpaceWire protocols» Шаблон:Ref-en
Ссылки
- Сайты и ресурсы
- Домашняя страница SpaceWire Homepage Шаблон:Ref-en
- European Cooperation for Space Standardization — ECSS Шаблон:Ref-en
- SpaceWire Avionics Data Bus Шаблон:Ref-en
- International SpaceWire Conference 2007 Шаблон:Ref-en
- International SpaceWire Conference 2008 Шаблон:Ref-en
- International SpaceWire Conference 2010 Шаблон:Ref-en
- Коммерческие поставщики оборудования с использованием SpaceWire
- Aeroflex Шаблон:Ref-en
- Atmel Шаблон:Ref-en
- Aurelia Microelettronica Шаблон:Ref-en
- Dynamic Engineering Шаблон:Ref-en
- 4Links Шаблон:Ref-en
- SKYLAB Industries Шаблон:Ref-en
- STAR-Dundee Шаблон:Ref-en
- НПЦ ЭЛВИС Шаблон:Ref-ru
- Некоммерческие поставщики оборудования с использованием SpaceWire
- IP-ядра SpaceWire
- CEA IRFU Шаблон:Ref-fr
- CESR CNRS Шаблон:Ref-en
- Gaisler Research Шаблон:Ref-en
- NASA Goddard — tech transfer Шаблон:Ref-en
- OpenCores.org Шаблон:Ref-en
- STAR-Dundee Шаблон:Ref-en
- Статьи
- NASA’s James Webb Space Telescope Gets 'Spacewired' — статья NASA о SpaceWire, используемой в телескопе имени Джеймса Вебба Шаблон:Ref-en
- Коммуникационная технология SpaceWire Шаблон:Ref-ru
- Технология SpaceWire для параллельных систем и бортовых распределенных комплексов (1-я часть) Шаблон:Ref-ru
- Технология SpaceWire для параллельных систем и бортовых распределенных комплексов (2-я часть, без иллюстраций) Шаблон:Ref-ru
- Технология SpaceWire для параллельных систем и бортовых распределенных комплексов (2-я часть, с иллюстрациями) Шаблон:Ref-ru