Method of testing the software of spacecraft electronic equipment based on fault injection in the algorithms of orientation and stabilization


如何引用文章

全文:

详细

The purpose of the work is to develop and describe a new method of testing spacecraft electronic equipment. The article substantiates the relevance of developing new methods and means of testing on-board electronic equipment of spacecraft based on the intentional introduction of faults for the purpose of testing survivability algorithms. It was shown that carrying out such tests makes it possible to increase the completeness of control and reliability of on-board electronic equipment of spacecraft while simultaneously reducing testing costs. A new method for testing spacecraft software based on fault injection is proposed, which is used to solve the specific task of checking orientation and stabilization modes. The proposed method makes it possible to develop semi-natural models of on-board electronic equipment of increased adequacy and reconfigurability due to the use of programmable logic integrated circuits as the basis of hardware and software complexes. The proposed method is implemented on the hardware and software of a ground-based debugging complex for on-board electronic equipment and is distinguished by the ability to simulate a wide range of on-board electronic equipment, low cost and mobility. All technical solutions described in the article were introduced into the production process when creating modern spacecraft for communications, radio navigation and geodesy.

作者简介

D. Nedorezov

Siberian Federal University

编辑信件的主要联系方式.
Email: Nedorezovd@mail.ru

Candidate of Science (Engineering), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Computing Technology, Institute of Space and Information Technologies

俄罗斯联邦

A. Postnikov

Siberian Federal University

Email: alpost@mail.ru

Candidate of Science (Engineering), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Computing Technology, Institute of Space and Information Technologies

俄罗斯联邦

A. Murigin

Siberian State University of Science and Technology named after Academician M.F. Reshetnev

Email: avm514@mail.ru

Doctor of Science (Engineering), Professor, Head of the Department of Information Management Systems

俄罗斯联邦

A. Shnaider

Siberian Federal University

Email: shnayder102@gmail.com

Master Student of the Institute of Space and Information Technologies

俄罗斯联邦

参考

  1. Sayt zhurnala Vestnik GLONASS [Website of the journal Vestnik GLONASS]. Available at: http://vestnik-glonass.ru/news/corp/roskosmos-nachata-rabota-po-proektu-sfera
  2. Sayt kompanii Starlink [Starlink company website]. Available at: https://www.starlink.com
  3. Sayt kompanii OneWeb [OneWeb company website]. Available at: https:// https://oneweb.net
  4. Sayt kompanii Globalstar [Globalstar company website]. Available at: https://www.globalstar.com/en-us
  5. Sayt kompanii TechSat [TechSat company website]. Available at: http://www.techsat.com/fileadmin/media/pdf/ADS2_ProductOverview/TechSAT-PD-ADS2-EN.pdf
  6. Parker K.P. A new probing technique for high-speed/high-density printed circuit boards. Proceedings of the International Test Conference (October, 26-28, 2004, Washington, DC, USA). doi: 10.1109/TEST.2004.1386972
  7. Norrgard D., Parker K.P. Augmenting boundary-scan tests for enhanced defect coverage. Proceedings of the IEEE International Test Conference (December, 08, 2008, Santa Clara, CA, USA). doi: 10.1109/TEST.2008.4700580
  8. Dubberke D.F., Grealish J.J., Van Dick B. Solving in-circuit defect coverage holes with a novel boundary scan application // Proceedings of the IEEE International Test Conference (December, 08, 2008, Santa Clara, CA, USA). doi: 10.1109/TEST.2008.4700579
  9. Nedorezov D.A., Pichkalev A.V., Krasnenko S.S., Nepomnuashy O.V. Application fpga for modelling of logic of functioning of spacecraft onboard radio-electronic equipment. Vestnik of SibGAU. 2014. No. 1 (53). P. 133-136. (In Russ.)
  10. Krasnenko S.S., Nedorezov D.A., Kashkin V.B., Pichkalev A.V. Bus-modular system for test of onboard radioelectronic equipment. Vestnik of SibGAU. 2013. No. 2 (48). P. 133-136. (In Russ.)
  11. Kulyasov N., Isaeva O., Isaev S. Method of creation and verification of the spacecraft onboard equipment operation model. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. V. 537, Iss. 2. doi: 10.1088/1757–899X/537/2/022042
  12. Li T., Guo Y., Li S.-K. Design and implementation of a parallel Verilog simulator: PVSim. Proceedings of the 17th International Conference on VLSI Design (January, 09, 2004, Mumbai, India). doi: 10.1109/ICVD.2004.1260944
  13. Austin T., Larson E., Ernst D. SimpleScalar: An infrastructure for computer system modeling. Computer. 2002. V. 35, Iss. 2. P. 59-67. doi: 10.1109/2.982917
  14. Li Z., Hu X., Zhang G. Design and realization of HA hot-swap application for CPCI/PXI system. Proceedings of the 2015 10th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications, ICIEA 2015 (June, 15-17, 2015, Auckland, New Zealand). P. 1613-1617. doi: 10.1109/ICIEA.2015.7334220
  15. Li D., Hu X. Hot-swap and redundancy technology for CPCI measurement and control systems. IEICE Electronics Express. 2016. V. 13, Iss. 20. doi: 10.1587/elex.13.20160794
  16. Penry D.A., Fay D., Hodgdon D., Wells R., Schelle G., August D., Connors D. Exploiting parallelism and structure to accelerate the simulation of chip multi-processors. Proceedings of the 12th International Symposium on High-Performance Computer Architecture (February, 1-15, 2006, Austin, TX, USA). P. 27-38. doi: 10.1109/HPCA.2006.1598110
  17. Schnarr E., Larus J.R. Fast out-of-order processor simulation using memorization. Proceedings of the Eight International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems (October, 3-7, 1998, San Jose, California, USA.). P. 283-294. doi: 10.1145/291069.291063
  18. Desikan R., Burger D., Keckler S.W. Measuring experimental error in microprocessor simulation. Proceedings of the 28th Annual International Symposium on Computer Architecture ISCA (June, 30-4, 2001, Gothenburg, Sweden). P. 266-277. doi: 10.1109/ISCA.2001.937455
  19. Nedorezov D.A., Legalov A.I., Nepomnjashhij O.V., Krasnenko S.S., Ankudinov A.V. Mutation test metodology for onboard spacecrafts radioelectronic equipment ground test. Systems and Means of Informatics. 2014. V. 24, no. 1. P. 73-79. (In Russ.). doi: 10.14357/08696527140104
  20. Nedorezov D.A. Sposob ispytaniy elektronnoy apparatury na osnove apparatno-programmnogo vneseniya neispravnostey s marshrutizatsiey [Method of testing electronic hardware based on hardware-software faults with routing]. Patent RF, no. 2725783, 2020. (Publ. 06.07.2020, bull. no. 19)
  21. Nedorezov D.A. Sposob ispytaniy vychislitel'nykh ustroystv sistem upravleniya kosmicheskikh apparatov [Method for testing computing devices of spacecraft control systems]. Patent RF, no. 2764837, 2022. (Publ. 21.01.2022, bull. no. 3)

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © VESTNIK of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering, 2024

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-相同方式共享 4.0国际许可协议的许可

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».