Проект: Разработка универсального беспроводного моста (адаптера) физической среды передачи данных интерфейса SpaceWire

Результатом разработки универсального беспроводного моста (адаптера) физической среды передачи данных интерфейса SpaceWire будет являться: а) разработка базовых аппаратных и программных решений в обеспечение создания беспроводной сети SpaceWire; б) исследования электромагнитных характеристик радиоканала приемопередающего узла, разработка методики испытаний на ЭМС беспроводной сети; в) исследование характеристик канала передачи данных (скорость, BER, ping и др.). Разработка методики измерения характеристик беспроводной сети; г) изготовление комплекта БПД-М для исследований в АО «Решетнев»; д) разработка специальных курсов повышения квалификации в области беспроводных бортовых технологий

Внедрение беспроводного моста в проводную коммуникационную сеть космического аппарата имеет актуальность в нескольких аспектах. Во-первых, беспроводные технологии позволяют расширить возможности передачи данных и обмена информацией внутри космического аппарата, улучшая эффективность связи и обработку информации. Во-вторых, использование беспроводных мостов позволяет упростить установку и обслуживание сетевой инфраструктуры в космическом аппарате, что может снизить его массу и увеличить надежность работы системы связи. Наконец, беспроводные мосты позволят легче интегрироваться в существующую сесть.

Универсальный беспроводной мост (адаптера) физической среды передачи данных интерфейса SpaceWire. Основные функциональные узлы: а) контроллер интерфейса SpaceWire (физический, символьный сетевой уровни модели OSI); б) приемо-передающий контроллер радиолинии стандарта UWB; в) антенна радиолинии. Основные функциональные требования: г) максимальная скорость интерфейса SpaceWire – не менее 50 Мбит/с; д) максимальная скорость передачи данных по радиолинии (передача-прием на одно соединение) – не менее 10 Мбит/с; е) количество дуплексных соединений – не менее 4; ж) общая максимальная скорость всех дуплексных каналов (передача-прием) – не менее 40 Мбит/с; з) максимальное расстояние между приемником и передатчиком с сохранением скоростных характеристик - не менее 10 м; и) напряжение питания – 3.3 В; к) конструктивное исполнение: автономный блок 60×60×20

В данном проекте должно быть использованы следующие способы и методы реализации: а) детальное планирование проекта; б) прототипирование и моделирование для проверки концепции, функциональности и достигнутых характеристик. Что требуется для выявления и устранения возможных проблем.

В настоящее время на рынке не найдены продукты данного класса и характеристик. Существуют изыскания в данной теме. Одна из последний публикаций (SpaceWire-to-UWB Wireless Interface Units for Intra-spacecraft Communication Links URL: https://www.mdpi.com/1424-8220/23/3/1363) показывает только оценку возможностей применения данного подхода преобразования проводной связи в беспроводную. При этом упоминается, что всё преимущество технологии SpaceWire как скоростного (~200 Мбит/с) проводного канала передачи данных теряются при переходе на компактную беспроводную технологию (менее 10 Мбит/с). Продаваемых аналогов данного продукта на рынке не найдено. Проект в текущей реализации не предназначен для коммерческого использования. Его задачей является создание средств для развития технологии "бесшовного" перехода в существующих магистральных проводных сетях космического аппарата в беспроводные. Либо как минимум сокращение числа коммуникационных проводных линий.

Коллективом СКБ «Смена» ведутся работы в части коммуникационных технологии космических аппаратов. Создан макет маршрутизатора SpaceWire, разработаны сложно функциональные блоки SpW-приёмопередатчиков, разработан мост SpW-Eth

Задачей проекта является создание средств для развития технологии "бесшовного" перехода в существующих магистральных проводных сетях космического аппарата в беспроводные, либо, как минимум, сокращение числа коммуникационных проводных линий. Это позволит сократить массогабаритные показатели космического аппарата и, как следствие, стоимость его производства и запуска