програмного забезпечення для бортових комплексів управління космічних апаратів є складною багаторівневою завданням, виконання якого в даний час займає роки. Існує можливість значно зменшити цей час за рахунок автоматизації розробки програмного забезпечення на базі засобів і методів компанії MathSoft , що забезпечують процес автоматичної генерації програмних кодів для обраних апаратних платформ з візуальних моделей Stateflow і Simulink середовища MATLAB . Розробка ПЗ зводиться, таким чином, до побудови візуальних моделей керуючих алгоритмів, перевірці їх адекватності з використанням моделей джерел сигналів і генерації програмного коду, оптимізованого під особливості апаратної платформи (процесори, контролери, ПЛІС).
З урахуванням новизни запропонованого підходу для вітчизняних розробників і наявності певної міри недовіри до технології Model-based Design з боку замовників ПО, актуальним є підтвердження функціональності автоматично згенерованого в середовищі MATLAB ПЗ.
Метою роботи є вибір концепції побудови бортового керуючого комплексу науково-освітньої мікросупутникових платформи, а також його програмна реалізація за технологією Model-Based Design . Для досягнення поставлених цілей в роботі вирішуються такі завдання: вибір схеми побудови на основі аналізу поширене-використовуваних, розробка імітаційної моделі в середовищі Simulink і Stateflow , автоматична генерація HDL коду і його верифікація, відпрацювання коду конфігурації на лабораторному макеті.
У першому розділі вирішується завдання вибору схеми побудови бортового керуючого комплексу наносупутника і способу програмної реалізації.
бортовий керуючий комплекс космічний
У другому розділі вирішуються завдання розробки кроссплатформенной програмної реалізації бортового керуючого комплексу на базі Stateflow -моделей трьох його підсистем: прийому і обробки командно-програмної інформації, збору та обробки телеметричної інформації та управління системою енергопостачання.
У третьому розділі вирішується завдання практичної реалізації створеного програмного забезпечення для роботи бортового керуючого комплексу в базисі ПЛІС. Проводиться верифікація моделей за технологіями Model-Based Design з використанням лабораторного макета. Також розглядається питання про проблеми автоматичної генерації HDL -коду з імітаційної моделі Simulink.
Матеріали роботи пройшли апробацію на всеросійських науково-технічних конференціях «Молодь. Техніка. Космос » і «Інноваційний арсенал молоді», опубліковані в збірниках «Молодь. Техніка. Космос: праці IV Загальноросійської молодіжної науч.- Техн. конф./Балт. держ. техн. ун-т.- СПб.; 2012. (Бібліотека журналу »ВОЕНМЕХ. Вісник БГТУ«, № 15) »; «Інноваційний арсенал молоді: праці III науч.- Техн. конф./ФГУП »КБ« Арсенал »; Балт. Держ. Техн. ун-т.- СПб.; 2012" .
1 Систематизація завдань і вибір схеми побудови бортового керуючого комплексу
1.1 Аналі...
