Библиографическое описание:СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ : патент на изобретение / Д. А. Недорезов ; патентообладатель Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф.Решетнёва». - № 2021101445 ; Заявл. 25.01.2021. - [Б. м. : б. и.], 2022. - Текст : непосредственный.
Аннотация:<p>Изобретение относится к способу испытаний вычислительных устройств (ВУ) систем управления космических аппаратов (КА). Технический результат заключается в повышении надежности испытаний ВУ систем управления КА. В способе полунатурно, на программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС) имитируют вспомогательную бортовую аппаратуру (ВБА), которая, в процессе штатной эксплуатации, взаимодействует с испытываемым ВУ; в проекты ПЛИС полунатурных моделей ВБА, реализованные на языках описания аппаратуры, намеренно вносят неисправности, имитирующие нештатные ситуации; затем проводят испытания с целью оценки вероятности обнаружения испытываемым ВУ внесенных в модели ВБА неисправностей; в ходе испытаний, на языках описания аппаратуры создают проект исправной полунатурной модели (ПИПМ) ВБА, имитирующей поведение ее каналов ввода-вывода; записывают получившийся ПИПМ в ПЛИС устройства имитации неисправностей (УИН), содержащего интерфейсные каналы ввода-вывода; проводят испытания на ПИПМ; на языках описания аппаратуры создают проект неисправной полунатурной модели (ПНПМ) ВБА, причем, предусматривают возможность включения/отключения неисправностей без перекомпиляции проекта ПЛИС, в процессе испытаний, при помощи управляющего ПО высокого уровня; записывают получившийся ПНПМ в ПЛИС УИН; при помощи устройства управления процессом испытаний (УУПИ) формируют массив управляющих воздействий, поочередно включающих неисправности, реализованные в ПНПМ и указанные в массиве; проводят такие же испытания на ПНПМ, как и в предыдущем случае с ПИПМ; при помощи УУПИ сравнивают результаты испытаний от ПИПМ и ПНПМ на каждой неисправности из заданного массива, если в процессе испытаний на ПИПМ неисправностей не обнаруживают, а при испытаниях на ПНПМ обнаруживают весь массив внесенных неисправностей, то испытываемое ВУ считают прошедшим испытания; если, в процессе испытаний на ПИПМ, обнаруживают неисправности, то определяют коэффициент первого этапа<img src="/get_item_image.asp?id=47795052&img=00000005.jpg" class="img_big">, где o – количество обнаруженных неисправностей; если, в процессе испытаний на ПНПМ, обнаруживают не все неисправности, то определяют коэффициент второго этапа <img src="/get_item_image.asp?id=47795052&img=00000006.jpg" class="img_big">, где ov – количество внесенных в модель неисправностей, oo – количество обнаруженных неисправностей, при этом в ходе вышеописанных испытаний, путем выдачи серии команд, от имитационных моделей ВБА, вводят испытываемое ВУ в режим ориентации и стабилизации (ОС); далее ВУ инициирует итерацию ОС КА по следующему далее алгоритму; ВУ запрашивает текущее состояние направленности и угловые скорости движения КА от имитационных моделей приборов (ИМП) ОС; ИМП ОС принимают запрос от испытываемого ВУ и анализируют его на предмет адреса устройства на информационной магистрали, с целью определения адресата данной команды; по принятому запросу, соответствующая ИМП ОС, которая определена как адресат данного запроса, на основе математической модели движения КА в пространстве, рассчитывает текущее состояние направленности и угловые скорости движения КА и выдает их в ВУ; далее ВУ анализирует полученные данные от ИМП ОС и, на основе результатов анализа, формирует команду управления на включение/отключение необходимых для ОС двигателей, что завершает итерацию ОС КА; подобные итерации ОС повторяют многократно, до тех пор, пока КА не сориентируется на заданный ориентир.</p>
<p>FIELD: computer technology; space technology.</p> <p>SUBSTANCE: invention relates to a method for testing computing devices (hereinafter – CD) of spacecraft (hereinafter – SC) control systems. In a method, auxiliary on-board equipment (hereinafter – AOE) is imitated semi-naturally on programmable logic integrated circuits (hereinafter – PLIC), which, during normal operation, interacts with the tested CD; in PLIC projects of semi-natural AOE models, implemented in languages of the equipment description, malfunctions are intentionally introduced, simulating abnormal situations; then, tests are carried out in order to assess the probability of detection by the tested CD of malfunctions introduced into AOE models; during tests, a project of a serviceable semi-natural model (hereinafter – PSSM) of AOE is created in languages of the equipment description, simulating the behavior of its input-output channels; the resulting PSSM is recorded in PLIC of a fault simulation device (hereinafter – FSD) containing interface input-output channels; tests are conducted on PSSM; in languages of the equipment description, a project of a faulty semi-natural model (PFSM) of AOE is created, wherein the possibility of enabling/disabling malfunctions without recompiling the PLIS project is provided during testing, using high-level control software; the resulting PFSM is recorded in PLIS of FSD; using a test process control device (hereinafter – TPCD), an array of control actions, alternately including malfunctions implemented in the PFSM and specified in the array, is formed; the same tests are conducted on the PFSM, as in the previous case with the PSSM; using TPCD, test results from PSSM and PFSM are compared for each malfunction from the given array, if no malfunctions are detected during testing on PSSM, and when testing on PFSM, the entire array of introduced malfunctions is detected, then the tested CD is considered to have passed the test; if, during testing on PSSM, malfunctions are detected, then the coefficient of the first stage <img src="/get_item_image.asp?id=47795052&img=00000007.jpg" class="img_big"> is determined, where o is the number of detected malfunctions; if not all malfunctions are detected during testing on the PFSM, then the coefficient of the second stage <img src="/get_item_image.asp?id=47795052&img=00000008.jpg" class="img_big"> is determined, where ov is the number of malfunctions introduced into the model, oo is the number of detected malfunctions, while during the above-mentioned tests, by issuing a series of commands from AOE simulation models, the tested CD is put into orientation and stabilization mode (hereinafter – OS); then, the CD initiates iteration of OS of the SC according to the following algorithm; the CD requests the current state of directivity and angular velocities of the SC from simulation models of devices (hereinafter – SMD) of the OS; SMD of the OS receive a request from the tested CD and analyze it for the address of the device on the information main line in order to determine the addressee of this command; according to the received request, the corresponding SMD of the OS, which is defined as the addressee of this request, based on a mathematical model of SC movement in space, calculates the current state of directivity and angular velocities of SC movement and issues them to the CD; next, the CD analyzes data received from the SMD of the OS and, based on results of the analysis, forms a control command to turn on/off engines necessary for the OS, which completes the iteration of the OS of the SC; such iterations of the OS are repeated many times, until the SC orients itself to a given landmark.</p> <p>EFFECT: increase in the reliability of testing CD of SC control systems.</p> <p>1 cl</p>
