Процессоры для космического использования обеспечат полеты двух миссий НАСА.

Стенд для испытаний новых микропроцессоров

Ученые из Университета Айдахо (University of Idaho) разработали уникальную новую технологию, которая будет использоваться в будущих полетах НАСА, целью которых будет изучение Земли и взаимодействия Земли и Солнца. Исследовательская группа ученых под предводительством Пен-Шу Е (Pen-Shu Yeh), старшего инженера НАСА, в составе технической группы Университета Айдахо (U-Idaho), группы ученых из Центра Передовой Микроэлектроники (Center for Advanced Microelectronics Biomolecular Research, CAMBR) разработали два вида специализированных высокопроизводительных процессоров для управления процессами космических полетов. Эти процессоры будут использованы при полетах двух готовящихся миссий — Landsat Data Continuity Mission (LDCM) и Magnetospheric Multiscale Mission (MMS).

Первым, и наиболее важным, типом процессора является процессор, который выполняет на аппаратном уровне сжатие потока данных. Использование сжатия данных позволит значительно увеличить пропускную способность цифрового канала, по которому передаются на Землю научные и другие данные, получаемые от исследовательской аппаратуры. Гэри Маки (Gary Maki), ведущий специалист группы U-Idaho, заявил: «Проверка новой технологии сжатия продемонстрировала, что новый алгоритм превосходит все существующие технологии для бортовых приложений».
Этот новый алгоритм рассматривается как замена алгоритму, принятому международным Консультативным Комитетом по Космическим Системам обработки Данных (Consultative Committee on Space Data Systems, CCSDS) в 2005 году. «Новый алгоритм более чем в 50 раз сложнее, чем предыдущий стандарт сжатия CCSDS,» говорит Пен-Шу Е. «Однако, этот алгоритм намного более универсален, и его реализация действительно представляет собой большой прорыв».

Второй тип процессора выполняет функцию кодирования и декодирования принимаемой или передаваемой информации. Алгоритмы работы этого процессора были разработаны профессором Чу Линь (Shu Lin) из Калифорнийского Университета, ведущим специалистом в области кодирования информации. Кодирование канала обеспечивает защиту целостности данных за счет использования «кодов коррекции ошибок» и, таким образом, улучшает качество канала коммуникации. Этот новый алгоритм, как показывают, обеспечивает более надежную передачу данных, чем предыдущие стандарты Комитета CCSDS, который опять же рассматривает этот новый алгоритм как замену предыдущему стандарту.

Группа проектировщиков микросхем этих новых процессоров в U-Idaho оказалась в состоянии реализовать эти сложные алгоритмы и создать высокоскоростные версии процессоров, необходимых для обеспечения космических полетов. «Без использования этих чипов приборы на спутниках и космических аппаратах должны были бы значительно уменьшить количество передаваемых на Землю научных данных или использовать данные с меньшим числом разрядов, что уменьшило бы их научную ценность» — сказал Пен-Шу Е, подчеркивая преимущества новой технологии.

Первые испытания процессоров состоялись в октябре. Сейчас же компания Aeroflex, Колорадо-Спрингс, проверяет функционирование этих процессоров в процессе полетных испытаний.

Будущая миссия LDCM представляет собой сеть спутников Landsat. Спутники будут передавать на Землю ценные научные данные и изображения, которые могут быть использованы в сельском хозяйстве, образовании, бизнесе, науке и управлении. Программа Landsat обеспечивает получение снимков высокого разрешения поверхности Земли, сделанных в средней инфракрасной части и видимой областях спектра.

Миссия ММS будет состоять из четырех космических кораблей, задачей которых будет измерение трехмерной структуры и изучение движения магнитных и электрических полей вокруг Земли. Корабли ММS изучат основные плазменные процессы, которые происходят в космическом пространстве и которые влияют на структуру и динамику магнитосферы Земли. Запуск мисси запланирован на 2014 год.

«В настоящее время, технологии, подобной этой новой технологии, нигде еще в мире не существует» — заявил Гэри Маки (Gary Maki).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *