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Flexible Systemarchitektur für die Luft- und Raumfahrt weiterentwickelt

Space Mission

Flexible Systemarchitekturen, ähnlich dem Konzept der Integrierten Modularen Avionik (IMA), lassen sich von der Avionik auf die Raumfahrt übertragen. Dies ist eine der wesentlichen Erkenntnisse aus dem Forschungsprojekt OBC-SA, das nach erfolgreicher Entwicklung von Demonstratoren nun in die dritte Phase gehen will. Kern der Systemarchitektur ist der PikeOS Hypervisor von SYSGO, der dank sicherer Partitionierung komplexe missionskritische Raumfahrtanwendungen auf modernen Mehrkernprozessoren ermöglicht.

Klassische Satellitensteuerungscomputer verwenden bisher einfache Betriebssysteme, die keine Prozesse und getrennte Adressräume erkennen, so dass einzelne Softwarefehler zum Ausfall des gesamten Systems führen können. Die Systemarchitektur der Avionik, Integrated Modular Avionics, basiert dagegen auf flexiblen Hypervisoren, die einzelne Anwendungen durch Partitionierung voneinander trennen. "Der PikeOS Hypervisor wurde bereits in vielen IMA-Projekten aus der Luft- und Raumfahrt eingesetzt", erklärt Dr. H.-J. Herpel von Airbus Defence & Space. "Dank seiner Sicherheit und Modularität können wir die Technologie aus der Avionikindustrie auf die Raumfahrt übertragen und hochleistungsfähige, sichere Anwendungen zu geringen Kosten entwickeln."


PikeOS in Aktion

Der Demonstrator der Bordcomputer-Systemarchitektur basiert auf dem Acht-Kern-Prozessor QorIQ P4080 von Freescale, auf der SPARC-Leon-Plattform und auf einem Dual-Core Intel x86 Atom-Prozessor, die alle als Knotenrechner dienen. Im Rahmen des OBC-SA-Projekts wurde PikeOS an alle Rechner angepasst und zusätzliche Treiber für die notwendigen Kommunikationskomponenten entwickelt. PikeOS ist die Basis für die gesamte zukünftig zu entwickelnde Anwendungssoftware (einschließlich einer Vielzahl von Kritikalitäten) und bildet standardisierte Schnittstellen zur Hardware. Die neue Systemarchitektur für die Raumfahrt profitiert auch davon, dass PikeOS nach den Sicherheitsstandards verschiedener Branchen, insbesondere nach Avionik DO-178B, zertifiziert ist.

Das Board Support Package und der Treiber für den Freescale QorIQ P4080 Prozessor wurden auch im Forschungsprojekt Interdisciplinary Cabin Architecture (INDICAR) verwendet, wo PikeOS für das Kabinenmanagement der nächsten Generation eingesetzt wird.


Über OBC-SA

Ziel des Vorhabens OBC-SA ist die Entwicklung einer hochleistungsfähigen, skalierbaren und hochzuverlässigen Bordcomputerarchitektur für Satelliten. Dazu gehören die Hardware-Plattform, das Bussystem und das Betriebssystem einschließlich aller Treiber für E/A-Schnittstellen und die Middleware für die Echtzeitkommunikation zwischen Bordcomputern und den angeschlossenen Sensoren und Aktoren. Die neue Systemarchitektur für Raumschiffe soll zukünftige Entwicklungen in Bezug auf Rechenleistung, Datendurchsatz, Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit erfüllen und gleichzeitig die Kosten senken. An OBC-SA sind Airbus Deutschland, SpaceTech, Fraunhofer FOKUS, TTTech und SYSGO beteiligt. Das Forschungsprojekt wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie gefördert.


Über PikeOS

PikeOS ist ein Hypervisor für den Einsatz in eingebetteten Systemen mit Safety- und Security-Anforderungen. Mit Echtzeit-Ausführung, Virtualisierung und Separation bietet es alle Funktionen, die für den Aufbau moderner multifunktionaler und hochintegrierter Geräte erforderlich sind. Die PikeOS Architektur schafft eine Grundlage für kritische Systeme, die eine offizielle Zulassung durch die Behörden in Bezug auf die Sicherheitsstandards ermöglicht. PikeOS ist die einzige europäische Softwareplattform für intelligente Geräte im Internet der Dinge. 

More information at www.sysgo.com/pikeos

PikeOS for MPU

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