Rámec NanoSat MO - NanoSat MO Framework

Rámec NanoSat MO
Původní autořiEvropská kosmická agentura a Technická univerzita v Grazu
PlošinaNanosatelity
TypSoftwarový rámec
webová stránkananosat-mo-framework.github.io

The Rámec NanoSat MO (NMF) je softwarový rámec pro nanosatelity na základě Služby CCSDS Mission Operations.Umožňuje nejen monitorování a řízení nanosatelitních softwarových aplikací, ale také interakci s nanosatelitní platformou. Toho je dosaženo použitím nejnovějších standardů CCSDS pro monitorování a řízení a vystavením služeb pro běžné periferie mezi nanosatelitními platformami. Kromě toho je schopen spravovat software na palubě odhalením souboru služeb pro správu softwaru.[1]

Jednoduše řečeno, zavádí koncept aplikací ve vesmíru, které lze instalovat, a poté jednoduše spustit a zastavit ze země. Aplikace mohou načítat data z nanosatelitní platformy prostřednictvím sady dobře definovaných služeb platformy. Kromě toho zahrnuje standardizované služby CCSDS pro monitorování a ovládání aplikací. Aplikace NMF může být snadno vyvinuta, distribuována a nasazena na kosmické lodi. [2]

K dispozici je Software Development Kit (SDK), který usnadňuje vývoj softwaru založeného na NanoSat MO Framework. Tato sada SDK umožňuje rychlý vývoj softwaru, který je schopen provozu na zemi nebo ve vesmíru.

Referenční implementace NanoSat MO Framework bude použita v ESA OPS-SAT mise. [3]

Specifikace architektury

NanoSat MO Framework je postaven na Architektura služeb CCSDS Mission Operations a proto zdědí své vlastnosti, jako je nezávislost na transportu, agnostice, více doménách a programovacím jazyce. Navíc je nezávislý na jakékoli konkrétní nanosatelitové platformě.[3]

Softwarový rámec zahrnuje 5 sad služeb MO. První 3 jsou standardizovány CCSDS a další 2 jsou zakázková rozhraní: [1]

  • Služby COM
  • Společné služby
  • Monitorovací a kontrolní služby
  • Služby platformy
  • Služby správy softwaru

NanoSat MO Framework je rozdělen do dvou segmentů. Za prvé, „pozemní segment“, stejně jako v jakémkoli tradičním systému kosmických lodí. Zadruhé, „segment NanoSat“, který je ekvivalentem vesmírného segmentu, ale protože cílem rámce jsou nanosatelity, obsahuje specializovanější název. NMF Composite je softwarová součást, která se skládá z propojených služeb specializovaných pro určitý účel a k nasazení v segmentu NanoSat nebo Ground. Kompozity NMF jsou založeny na Princip návrhu skladatelnosti služeb SOA který podporuje opětovné použití stávajících služeb a jejich kombinací k vytvoření pokročilého řešení. Konvence pojmenování pro NMF Composites je: MO [1]

Definovaná sada NMF kompozitů je:

  • NanoSat MO monolitické
  • Supervisor NanoSat MO
  • NanoSat MO konektor
  • Zemní MO adaptér
  • Ground MO Proxy

Cílem NMF Composites je poskytnout předem připravené komponenty, které umožňují rychlý vývoj nových softwarových řešení, která jsou interoperabilní v komplexních scénářích.

NanoSat MO Framework definuje aplikaci NMF jako palubní softwarovou aplikaci založenou na NanoSat MO Framework. Aplikaci NMF lze vyvinout integrací komponenty NanoSat MO Connector do softwarové aplikace. Očekává se, že aplikace NMF budou spuštěny, monitorovány, zastaveny nebo zabity komponentou NanoSat MO Supervisor. [1]

Referenční implementace v Javě

Implementace Java
VývojářiEvropská kosmická agentura a Technická univerzita v Grazu
První vydání18. prosince 2017 (2017-12-18)[4]
PlošinaJáva
LicenceVeřejná licence Evropské kosmické agentury - v2.0[5]
webová stránkagithub.com/ esa

Referenční implementace poskytuje konkrétní implementaci specifikací NanoSat MO Framework v programovacím jazyce Java. To bylo používáno objevit problémy, chyby a nejasnosti v rozhraních. Implementace je vyspělá a první verze je k dispozici online. [1]

Tato referenční implementace slouží také jako základ pro nástroje sady Software Development Kit, které mohou používat další vývojáři.

Referenční implementace v Javě je v současné době udržována Evropská kosmická agentura a je k dispozici online zdarma (na GitHubu) pod licencí open-source. Tato licence umožňuje komukoli znovu použít software pro nanosatelitní misi bez větších omezení. [5]

NMF SDK

Sada NanoSat MO Framework Software Development Kit (NMF SDK) je sada vývojových nástrojů a zdrojového kódu softwaru, které usnadňují vytváření aplikací pomocí NanoSat MO Framework. [6]

Skládá se z:

  • Ukázky pro vývoj softwaru NMF Ground
  • Ukázky aplikací NMF
  • Consumer Test Tool (CTT)
  • NMF Package Assembler
  • Hřiště NMF (se satelitním simulátorem)
  • Dokumentace

NMF SDK je výchozím bodem pro vývojáře softwaru, který je ochoten vyvíjet aplikace s NMF.

NMF mise

Mise NMF je konkrétní implementace rámce NanoSat MO pro konkrétní misi. Vývoj NMF Mission zahrnuje aktivity, jako je implementace služeb Platform a NanoSat MO Supervisor pro konkrétní platformu. Pokud je pro misi použit vlastní nebo přizpůsobený transport, pak musí být implementována transportní vazba a navíc integrována s Ground MO Proxy pro přemostění protokolu. [1]

Byly implementovány následující implementace mise NMF: Software Simulator a OPS-SAT

Softwarový simulátor

Softwarový simulátor byl vyvinut jako součást sady NMF SDK za účelem poskytování simulovaných dat směrem k aplikacím NMF během vývojové a testovací fáze.

OPS-SAT

Implementace pro ESA OPS-SAT mise byla vyvinuta za účelem ověření softwarového rámce za letu. OPS-SAT je CubeSat, který v současné době staví Evropská kosmická agentura (ESA), a jeho cílem je demonstrovat vylepšení schopností řízení mise, které nastanou, když satelity mohou létat na výkonnějších palubních počítačích. [7]

Například, OPS-SAT experimentátoři mohou použít NMF SDK pro rychlý vývoj softwaru schopného provozu na zemi nebo ve vesmíru. Aplikace NanoSat MO Framework jsou schopny publikovat telemetrii, přijímat dálkové příkazy nebo přistupovat k zařízení GPS OPS-SAT. [7]

Reference

  1. ^ A b C d E F Coelho, César (2017). „Softwarový rámec pro nanosatelity založený na CCSDS Mission Operations Services s referenční implementací pro misi ESA OPS-SAT“. Disertační práce. Citováno 10. ledna 2018.
  2. ^ Coelho, Cesar; Koudelka, Otto; Merri, Mario (2017). „Rámec NanoSat MO: Když se OBSW změní na aplikace“. 2017 IEEE Aerospace Conference. s. 1–8. doi:10.1109 / AERO.2017.7943951. ISBN  978-1-5090-1613-6.
  3. ^ A b Coelho, César; Koudelka, Otto; Merri, Mario (2016). „Rámec NanoSat MO: Dosahování přenositelnosti integrovaného softwaru“. SpaceOps 2016: 14. mezinárodní konference o vesmírných operacích. doi:10.2514/6.2016-2624. ISBN  978-1-62410-426-8.
  4. ^ [1], První vydání NanoSat MO Framework
  5. ^ A b "LICENCE". GitHub. Citováno 2017-12-31.
  6. ^ „NanoSat MO Framework: Přejít na platformu své nanosatelity pomocí služeb CCSDS Mission Operations“. 68. mezinárodní astronautický kongres (IAC). 2017. Citováno 10. ledna 2018.
  7. ^ A b „ESAW 2017“ (PDF). ESA. 20. června 2017. Citováno 19. prosince 2017.

externí odkazy