| Steuerungs- und Überwachungsalgorithmen für den FPGA-basierten Rechenknoten |
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There are no translations available. Vollständiger Arbeitstitel: Flying Laptop dient in erster Linie zur Demonstration neuer Satellitentechnologien, verfügt jedoch auch über zwei Kamerasysteme für Erdbeobachtungsanwendungen. Gesteuert werden alle Nutzlasten von einem dedizierten Payload On-Board Computer (PLOC), der im Kern aus einem vom Fraunhofer-Institut für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik FIRST entwickelten Rechenknoten besteht. Dieser Rechenknoten (Central Processing Node – CPN) ist zentraler Gegenstand dieser Arbeit. Er basiert auf einem Field Programmable Gate Array (FPGA) vom Typ Xilinx Virtex II-Pro, der neben der Steuerung der Nutzlasten auch Bildverarbeitungsroutinen durchführen soll. Um die Funktion des Rechenknotens auch unter Weltraumbedingungen zu gewährleisten, verfügt der Knoten über spezielle Konfigurationshardware und Fehlererkennungsmechanismen. Diese Arbeit bietet die Möglichkeit, einen Beitrag zu einem realen Raumfahrtprojekt zu leisten, Hand an echte Satellitenhardware anzulegen und Projekterfahrung in einem dynamischen, jungen Team zu sammeln. Ziel der Arbeit ist es, alle wichtigen Funktionalitäten des Rechenknotens zu implementieren und zu verifizieren. Dazu gehören die Ansteuerungsalgorithmen für die Nutzlasten des Satelliten, die Ansteuerung der Massenspeichereinheit, die robuste Abarbeitung von Steuerkommandos sowie die Implementierung von Überwachungsfunktionen. Für die Programmierung der FPGAs wird am IRS die C-ähnliche Hochsprache Handel-C eingesetzt. Dies beschleunigt Entwicklungsabläufe und gibt auch Neulingen in der Materie die Möglichkeit, sich zügig einzuarbeiten und die Entwicklung effektiv zu unterstützen. Erforderliche Tests können zunächst vom PC aus mittels MATLAB durchgeführt werden. Anschließend erfolgt die Verifikation mit den realen Nutzlasten sowie dem Satellitenhauptcomputer. Benötigtes Testequipment steht zur Verfügung. Mehr Infos bekommt ihr bei Felix Böhringer |