فناوری در مهندسی هوافضا

فناوری در مهندسی هوافضا

پیاده‌سازی و ارزیابی مدیریت افزونگی در گذرگاه CAN بر پایه قراردادLDUT

نوع مقاله : علمی- ترویجی

نویسندگان
1 استادیار، پژوهشکده رانشگرهای فضایی، پژوهشگاه فضایی ایران، تهران، ایران
2 استادیار، پژوهشکده رانشگرهای فضایی، پژوهشگاه فضایی ایران، تبریز، ایران
3 دانشجوی دکترا، پژوهشکده رانشگرهای فضایی، پژوهشگاه فضایی ایران، تبریز، ایران
چکیده
در این مقاله جزئیات و نتایج اجرای استاندارد پروتکل ارتباطی گذرگاه CAN را برای ماموریت‌های فضایی ارائه می‌‌کنیم. فریم پروتکل ارتباطی CAN از بخش‌های شروع فریم، داوری و کنترل، داده، کد افزونگی چرخه‌ای و تأیید تشکیل شده است. بخش داوری و کنترل، وظیفه کنترل جریان داده را بر عهده دارد. برای این دو بخش دو استاندارد وجود دارد که در ماهواره‌ها معمولاً باتوجه به نیاز به استفاده از پروتکلLDUT برای انتقال داده‌های بزرگ، از استاندارد توسعه‌یافته CAN استفاده می‌شود و پروتکل LDUT مطابق آن طراحی شده‌است. همچنین برای مدیریت افزونگی گذرگاه CAN، شرایط پیاده‌سازی پارامترهای هر گره بررسی شده و درنهایت این پروتکل بر روی عملگر کنترل وضعیت چرخ عکس العملی با ملاحظات سخت‌افزاری میکروکنترلر و مبدل مربوطه در محیط نرم افزاری MPLAB پیاده سازی شده‌است. و توسط آنالایزر CAN شرکت میکروچیپ بصورت مجزا و شبیه ساز OBC بصورت گروه چهارتایی با کارکرد صحیح افزونگی گذرگاه در کنار دیگر گره های ماهواره موردتصدیق قرار می‌گیرد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Implementation of LDUT-Based Redundancy and Frame Structure Management in CAN Bus Space Applications

نویسندگان English

Morteza Farhid 1
Samira Mir Mazhari Anvar 2
Moharram Shameli 2
Hossain Beheshti birami 3
1 Assistant Professor, Space Trusters Research Institute, Iranian Space Research Center, Tabriz, Iran
2 Assistant Professor, Space Trusters Research Institute, Iranian Space Research Center, Tabriz, Iran
3 Ph. D. Student, Space Trusters Research Institute, Iranian Space Research Center, Tabriz, Iran
چکیده English

This paper discusses how to implement the CAN bus protocol based on the ECSS standard in the space applications of satellites and various missions. The CAN protocol frame consists of the frameworks, arbitration and control, data, cyclic redundancy, and verification sections. The arbitration and control section are responsible for controlling the data flow. There are two standards for these two parts, which satellites usually use the developed CAN standard according to which the LDUT protocol is designed, due to the need to use the LDUT protocol for big data transmission. Also, to manage the redundancy of the CAN bus, the implementation conditions of the parameters of each node will be checked. Also, this protocol is implemented on the reaction wheel condition with microcontroller hardware and related converter considerations in MPLAB software environment and is approved by Microchip Analyzer CAN separately and OBC simulator as a quadruple group with the correct function of the approved bus redundancy.

کلیدواژه‌ها English

Can bus protocol
ECSS standard
LDUT protocol
Can bus analyzer
[1] A. Scholz, J. N. Juang, P. Mader, J. Schlegel, and M. Starcik, "Space CAN-A low-cost, reliable and robust control and monitoring bus for small satellites," Acta Astronautica, vol. 161, pp. 1-11, 2019, https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2019.05.010.
[2]  D. Bracknell, "Introduction to the Mil-Std-1553B serial multiplex data bus," Microprocessors and Microsystems, vol. 12, no. 1, pp. 3-12, 1988, https://doi.org/10.1016/0141-9331(88)90030-0
[3]  D. Roberts and S. Parkes, "Spacewire missions and applications," in International SpaceWire International SpaceWire Conference, Saint Petersburg , Russia, 2010, pp. 431-436.
[4] J. Puig-Suari, C. Turner and W. Ahlgren, "Development of the standard CubeSat deployer and a CubeSat class PicoSatellite," in IEEE Aerospace Conference Proceedings (Cat. No.01TH8542), Big Sky, MT, USA, 2001, pp. 1-7,  https://doi.org/10.1109/AERO.2001.931726.
[5]  M. Noca et al., "Lessons learned from the first Swiss pico-satellite: SwissCube," in 23rd Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites, Logan, Utah, USA, 2009, Paper SSC09-XII-9.
[6]  H. J. Kramer and A. P. Cracknell, "An overview of small satellites in remote sensing," International journal of remote Sensing, vol. 29, no. 15, pp. 4285-4337, 2008, https://doi.org/10.1080/01431160801914952.
[7]  G. Casarosa, M. Apuzzo, L. Fanucci, and B. Sarti, "Characterization of the EMC performances of the can bus in a typical system bus architecture for small satellites," in 9th EUROMICRO Conference on Digital System Design (DSD'06), Cavtat, Croatia, 2006, pp. 338-345, https://doi.org/10.1109/DSD.2006.99.
[8]  M. Khurram and S. M. Y. Zaidi, "CAN as a spacecraft communication bus in LEO satellite mission," in 2nd International Conference on Recent Advances in Space Technologies, Istanbul, Turkey, 2005, pp. 432-437, https://doi.org/10.1109/RAST.2005.1512606.
[9]  K. Janschek and A. Braune, "Application of industrial CAN bus technology for LEO-satellites," Acta Astronautica, vol. 46, no. 9-2, pp. 313-317, 2000, https://doi.org/10.1016/S0094-5765(99)00221-0.
[10]  O. Pfeiffer, A. Ayre, and C. Keydel, Embedded Networking with CAN and CANopen, Greenfield, MA, USA: Copperhill Technologies Corporation, 2008.
[11]  E. Secretariat, "CANBus extension protocol," 2013,  https://doi.org/10.3403/30340718u 
[12] S. Wielandt, G. Ottoy, J. P. Goemaere, N. Stevens, and L. De Strycker, "Integration of a CAN bus in an onboard computer for space applications," in 11th International Conference on Development and Application Systems, Suceava, Romania, 2012, pp. 56-59.

  • تاریخ دریافت 09 بهمن 1401
  • تاریخ بازنگری 21 اردیبهشت 1402
  • تاریخ پذیرش 31 اردیبهشت 1402
  • تاریخ اولین انتشار 31 اردیبهشت 1402