GFSW
Bordgestütztes Software-Framework für den Weltraum
Bordgestütztes Software-Framework für den Weltraum
GFSW ist ein vorqualifiziertes, konfigurierbares, robustes und platzsparendes, bordgestütztes Software-Framework für Weltraummissionen, das auf den Erfahrungen aus früheren operativen Aktivitäten der ESA aufbaut, wie z. B. dem Intermediate Experimental Vehicle (IXV), Space Rider oder den auf den Copernicus-Satelliten eingesetzten Instrumenten.
GFSW verfügt über alle erforderlichen Qualifikationen und ist für das Echtzeit- und Zielbetriebssystem ausgelegt. GFSW ermöglicht eine risiko- und zeitsparende Entwicklung von bordgestützter Software auf der Grundlage eines vorqualifizierten Rahmens und gewährleistet die Kompatibilität mit bodengestützten Raumfahrtkontrollsystemen durch die Verwendung folgender Standards: Package Utilisation Service (PUS) und SCOS 2000 Datenbank. Das
GFSW wurde in Übereinstimmung mit den Normen ECSS, ECSS-E-ST-40C, ECSS-Q-ST-80C und ECSS-E-ST-41C [B/C] für die Kritikalitätskategorien C bis A ausgelegt.
Highlights
Zu den wichtigsten Funktionen gehören die Boot-Software, zusätzliche PUS-Dienste, das CSP-Protokoll, das Dateisystem oder On-Demand-CANOpen-Implementierungen.
Flexibles, modulares Design, das sich leicht an das vorhandene Betriebssystem und die Zielorientierung anpassen lässt. Einfache Konfiguration von GFSW und Einbindung eigener Anwendungen.
GFSW entspricht dem ECSS-Standard für die Kritikalitätskategorie B und umfasst eine mathematische Bibliothek und Datenbankverwaltung durch eine moderne Entwicklungsumgebung auf Basis von Docker.
- Software-Initialisierung: startet die Software in einer sicheren Reihenfolge und meldet die Ergebnisse.
- Packet Utilisation Standard Services (PUS) gemäß ECSS-E-ST-70-41 [B/C]. Die verfügbaren Dienste ermöglichen die Fernüberwachung und Fernüberwachung von Subsystemen und Nutzlasten des Raumfahrzeugs. Darüber hinaus ist über die Dienste 5, 12 und 19 eine Konfiguration des FDIR (Fault Detection, Isolation and Recovery System) umsetzbar, die eine spätere Abstimmung ermöglicht.
- Dienst 1: Überprüfunganforderung
- Dienst 3: Bereinigung
- Dienst 5: Ereignisbenachrichtigung
- Dienst 6: Speicherverwaltung
- Dienst 12: Onboard-Nachverfolgung
- Dienst 19: Ereignis-Aktion
- Dienst 20: Parameterverwaltung
- Zeitplanmanagement: Ausführung eines konfigurierbaren Zeitplans auf der Grundlage von Zeit und Ereignissen.
- Telemetrieverwaltung: gemäß PUS-Norm.
- Verwaltung des Fernzugriffs: Jedes Modul ist in der Lage, die Fernzugriffe zu registrieren, zu routen und automatisch zu programmieren.
- Supervisor: überwacht die Ausführung von Aufgaben, um Störungen oder Fehler zu erkennen.
- Onboard-Software-Update über Fernzugriff.
- Echtzeitfähigkeiten, einschließlich Aufgaben, die gemäß dem Ravenscar-Profil definiert sind, und Kommunikation über Protokolle für höchste Priorität und Prioritätsvererbung.
- DataPool: integrierte Datenbank, die eine sichere Kommunikation zwischen verschiedenen Modulen ermöglicht.
- Mathlib: qualifizierte mathematische Bibliothek. Umfasst die Überprüfung des ausgewählten Ziels.
- Betriebssystem-Abstraktionsebene: Das Betriebssystem wird abstrahiert, um eine einfache Migration auf das in Echtzeit auf das ausgewählte Bsystem und Ziel zu ermöglichen.
- Nicht verwendete Dienste werden automatisch entfernt, um toten Code zu vermeiden.
Das Datenpaket, das auf dem ECSS-Standard basiert, ist zusammen mit der GFSW-Software erhältlich:
- Software-Anforderungsspezifikation (SRS)
- Software-Designdokument (SDD)
- Interface Control Document (ICD)
- Software-Benutzerhandbuch (SUM)
- Software-Produktsicherungsplan (SPAP)
- Software-Produktsicherungsbericht (SPAR)
- Testplan Einheit und Softwareintegration (SUITP)
- Testbericht Einheit und Softwareintegration (SUITR)
- Software-Verifizierungs-Testbericht (SVR)
- Verifizierungskontrolldokument (VCD)
- Klassifizierungszertifikat für den Basisproduktexport (CEC).
- Git CI/CD: Es wird ein Gitlab-Projekt bereitgestellt, um eine einfache Integration und Kommunikation mit externen Softwareprojekten und Entwicklungsteams zu ermöglichen.
- Docker: Die Entwicklungsumgebung wird in Form eines Docker-Images bereitgestellt.
- Beispiele: Zusammen mit dem Benutzerhandbuch der Software werden mehrere Beispiele bereitgestellt, um die Lernkurve für Softwareentwickler zu beschleunigen.
- Datenbankmanagement-Tool: Ein spezielles Datenbankmanagement-Tool, das mit der in den Bodenkontrollzentren üblichen SCOS2000-Datenbank kompatibel ist, ist enthalten. Das Tool kann automatisch GFSW-kompatiblen Quellcode erzeugen.
