Qualität und Zuverlässigkeit
Neue Systemarchitektur für weltraumtauglichen Hochleistungsrechner
Computersysteme in der Raumfahrt müssen trotz der extremen Bedingungen im Weltraum über die gesamte Missionsdauer fehlerfrei funktionieren. Am 1. Juli 2016 startete die dritte Phase des »OBC-SA« (On-Board Computer System Architektur)-Projekts. Gemeinsam mit Airbus DS, Sysgo AG und SpaceTech Immenstaad (STI) entwickelt das Fraunhofer FOKUS eine offene, modulare und sichere Systemarchitektur für zukünftige Weltraumrechner. Ziel der dritten Phase ist es, einen in der zweiten Phase entwickelten Technologie-Demonstrator zu einem Ingenieurmodell zur Qualifikation weiterzuentwickeln.
Bisher werden Weltraumrechner nach dem Prinzip »Eine Funktion = Ein Computer« gebaut, um so eine möglichst geringe Fehleranfälligkeit zu garantieren. Mit den wachsenden Ansprüchen an die Computersysteme in der Raumfahrt wird jedoch ein neues Architekturprinzip benötigt. Das Fraunhofer FOKUS setzt hierbei Commercial off-the-shelf (COTS)-Komponenten ein, um die hohe Rechenleistung von modernen Mehrkernprozessoren für Raumfahrtanwendungen zu nutzen und gleichzeitig die Kosten für den Bau von weltraumtauglichen Hochleistungsrechnern zu senken. Airbus DS entwickelt u. a. einen hochzuverlässigen Rechner auf der Basis eines strahlungsharten Vierkernprozessors, während STI eine kompakte, netzwerkfähige »Remote Data Concentrator«-Einheit bereitstellt. Die Sysgo AG passt das bereits nach Luftfahrtstandards (DO-178 B) zertifizierte Echtzeit- Betriebssystem PikeOS an die sicherheitskritischen Anforderungen der Raumfahrt an. Das auf dem zukünftigen Space CompactPCI ® Serial-Standard basierende Gesamtsystem wird über einen optimalen Reifegrad verfügen, der eine problemlose Überführung der Subsysteme in eine, für den Einsatz im Weltraum qualifizierte, Flugversion sicherstellt.
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