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Unser Team von AROBS Engineering entwickelte für die Europäische Weltraumorganisation (ESA) eine Lösung für die Boden-Raum-Kommunikation, die aus einer Dateiübertragungslösung bestand, die vollständig in die Bordsoftware des Raumfahrzeugs integriert war.
Wir entwickeln Lösungen, die auf die spezifischen Bedürfnisse und Präferenzen unserer Partner zugeschnitten sind. Wir arbeiten eng mit ihnen zusammen, um ihre Forschungs- und Entwicklungszyklen zu unterstützen und neue Produkte zu entwickeln.
Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) baut Europas Weltraumkapazitäten aus. Ihre Arbeit und ihre Missionen kommen den Bürgern Europas und der ganzen Welt zugute.
Zu ihren Aufgaben gehört die Erforschung der Erde, ihrer unmittelbaren Weltraumumgebung, unseres Sonnensystems und des Universums. Die ESA entwickelt zudem satellitengestützte Technologien und Dienste.
Weltraummissionen erfordern die Fähigkeit, große Datenmengen zu verarbeiten. Massenspeicher für Weltraummissionen sind wesentliche Bestandteile der gesamten Raumfahrzeugarchitektur. Darüber hinaus verlagert sich der Missionsbetrieb vom Paket- zum Dateiparadigma.
Für den Aufbau effizienter Kommunikationsverbindungen zwischen Boden und Weltraum sind große Datenmengen erforderlich. Die ESA integrierte das CCSDS File Delivery Protocol (CFDP), um den Dateitransfer zwischen dem Raumfahrzeug und dem Boden zu erleichtern. Das neue Protokoll würde, sofern es sich bewährt, zum Standard-Datenübertragungsprotokoll für zukünftige Missionen werden.
Die neue Entwicklung musste in ein bestehendes Bordsoftware-Framework integriert werden und durfte keine eigenständige CFDP-Protokollimplementierung sein. Es musste auch die Nachrichtenübertragung der Klassen 1 und 2 sowie Store-and-Forward-Overlay-Verfahren (SFO) umfassen. Wesentliche Dienste wie Ereignisbenachrichtigung, Nachrichtenverarbeitung, Geräteverwaltung und Protokollierung waren bereits verfügbar, aber das CFDP-Protokoll musste auch die Entwicklung anderer Anwendungen erleichtern.
Wir haben eine vollständige Dateitransferlösung entwickelt, die auf drei Hauptkomponenten basiert:
· CFDP-Kern: Kernfunktionen, einschließlich CFDP Klasse 1 und Klasse 2, SFO |
· CFDP Benutzer: Bibliothek erforderlich zur Verwaltung der Kernfunktionen von CFDP |
· UT: Komponente, die für die Übertragung der Ein-/Aus-CFDP-PDUs des CFDP-Kerns benötigt wird |
Unsere Boden-Weltraum-Kommunikationslösung bot folgende Funktionen:
· Unterstützt mehrere Architekturen (x86, SPARC) und Betriebssysteme (RTEMS, PIKEOS und Linux) |
· Einhaltung von Standards der Raumfahrtindustrie: ECSS-E-ST-40C, ECSS-Q-ST-80C |
· Programmiersprache C |
· Ein flexibles, funktionales Testsystem zur Handhabung komplexer Testaufbauten und Unit-Tests, um hohe Code-Coverage-Zahlen zu erreichen |
Wir haben ein zuverlässiges, zukunftssicheres Dateitransfersystem entwickelt, das mehrere Plattformen und wesentliche Weltraumstandards unterstützt. Es lässt sich nahtlos in bestehende Raumfahrzeugsoftware integrieren und ermöglicht die Entwicklung neuer Dienste und Anwendungen.
Das Hauptergebnis dieser Tätigkeit konzentrierte sich auf die mehrfach getestete und validierte Implementierung des CFDP-Protokolls auf den wichtigsten weltraumtauglichen SoC-Plattformen und deren jeweiligen Kombinationen von RTOS-Softwareplattformen. Dies ermöglichte allen zukünftigen Weltraummissionen den direkten Zugriff auf eine bewährte, stabile und optimierte CFDP-Lösung (die wir zudem vollständig anhand der Legacy-/Standardimplementierung der ESA validiert haben).
Die Europäische Weltraumorganisation betrachtet diese Lösung als wesentlichen Bestandteil künftiger Weltraummissionen. Sie erleichtert die Weltraumforschung und neue wissenschaftliche Experimente, indem sie die notwendigen Funktionen bereitstellt, um Daten in Kommunikationsverbindungen zwischen der Bodenstation und Raumfahrzeugen im Orbit oder auf interplanetaren Reisen effizient zu verarbeiten.
