Linux y sistema de triple redundancia para prevenir fallas

los Una hazaña lograda por SpaceX y la NASA hace unos días Indica un giro singular en la primera carrera espacial. Una empresa privada pudo enviar dos humanos al espacio.

Esa tecnología es excelente para muchas cosas, pero también para el software que controla la nave espacial y los cohetes SpaceX. Ahora conocemos el ejemplo Falcon 9 está gobernado por Linux, PowerPC tiene microcontroladores y un Sistema de triple redundancia Tomar una decisión.

Triple redundancia para prevenir problemas

Los líderes de SpaceX hablaron sobre estos temas de software Encuentro sorprendente Durante la Game Developers Conference 2015 y fue uno de los asistentes Notas tomadas Y despues de un tiempo Compartí esos detalles interesantes.

Una de las claves del sistema Sistema de triple redundancia Falcon 9 Rocket, por ejemplo, para orientar las decisiones de software a la hora de prevenir y controlar cualquier tipo de falla.

¿Por qué esta triple redundancia? Entre otras cosas por radiación solar, Que cambia los bits de 0 a 1 o viceversa. Con esta iteración es posible identificar estas posibles condiciones. Las misiones suborbitales están menos expuestas a esta radiación, pero las misiones en órbita o “espacio profundo” también utilizan componentes físicos con aislantes específicos para evitar la exposición a esta radiación.

Hablamos de este concepto de triple redundancia Usarlo Tres sistemas idénticos que procesan información y resultado. En teoría, este resultado sería “votado” por una mayoría de modo que solo se produciría un resultado preciso y, además, Si uno de los tres falla, los otros dos pueden “enmascarar” el resultado diferente.

Es un tipo de sistema que se aplica ampliamente en sistemas satelitales, pero también se usa Módulos de memoria RAM ECC conocidos (Código de corrección de errores) Detecta y corrige muchos tipos de corrupción de datos en estas memorias.

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La triple redundancia funciona de manera diferente en Falcon 9. El Falcon 9 tiene tres procesadores x86 de doble núcleo para sus tres computadoras de vuelo, y cada uno de ellos ejecuta un ejemplo de Linux. En cada cálculo o decisión a tomar se comparan los resultados de los dos núcleos, y Si hay alguna inconsistencia, la cadena de entrada no será útil Y no se envía ningún comando al cohete.

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Es igual a, Ese comando se envía a los microcontroladores. Están en el cohete (funcionan con procesadores PowerPC) y ese control es, por ejemplo, las alas de los motores o las redes.

Cada microcontrolador recibe tres comandos, y el comando se ejecuta si todos coinciden, pero Si uno de los tres no lo hace, los otros dos seguirán la acción sugerida. Como explicó ese usuario, la redundancia triple siempre debe estar activa, ya que el Falcon 9 solo puede lograr su objetivo con uno de los tres sistemas.

los El software de la computadora de vuelo está escrito en C / C ++ Y se ejecuta en un entorno x86 como lo hace una PC tradicional. Para probar este software, los ingenieros simulan su comportamiento de forma similar al utilizado en una misión real, y de hecho reducen aleatoriamente la potencia de una de las computadoras de vuelo, pero verifican que el sistema se comporta perfectamente.

Linux, C ++ y pantallas táctiles para controlar todo esto

Los ingenieros de SpaceX también participaron Sesión de AMA (Pregúntame) En 2013 en Reddit, dieron Algunas cosas muy interesantes De Sistemas de software de los que dependen Misiones espaciales Space‌X.

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Hay diferentes grupos para diferentes campos en SpaceX, pero por ejemplo El equipo de software de vuelo está formado por 35 personasHay un equipo dedicado a desarrollar sistemas utilizados por todos los empleados de SpaceX a nivel de empresa o el equipo de software de la Estación Espacial.

Las plataformas y los lenguajes de programación varían según el grupo al que están destinadas, pero incluyen C #, C ++ (todos los softwares de cohetes y barcos se desarrollan con este lenguaje, Cuya ventaja sobre c, Levántate, es encapsulación), Python o JavaScript. Dragon Capsule y Falcon 9, Ellos explicaron, “Usan la versión Linux” en sus sistemas de control de propulsión y navegación.

Sistemas de estaciones de control terrestre Hacer un “uso extensivo de Labview” (Con control de versiones [a cargo](Flight strings) de Subversion), pero un software de ingeniería de sistemas bien conocido Crítica clara Por ejemplo, muchos usuarios lo usan seriamente en su trabajo.

El proyecto de código más grande de SpaceX en ese momento “Aproximadamente 200.000 líneas de códigoY uno de los focos de su trabajo en ese momento era el saltamontes, que no solo permitía que se lanzaran los cohetes, sino que también permitía reutilizarlos para que pudieran regresar a casa sin peligro.

Otro dato interesante sobre todo este proyecto es que se refiere a esos nuevos controles para Dragon Crew, que eran completamente diferentes a los paneles de control de operaciones espaciales de hace años y Muestra toda la información y los parámetros en la pantalla táctil triple.

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Esa pantalla táctil está controlada por un La interfaz se creó con JavaScript y utiliza el proyecto Chromium de código abierto Para mostrar información y permitir la interacción táctil con todos los controles. Aunque la mayoría de las maniobras realizadas por el dragón de la tripulación están pensadas para realizarse de forma autónoma, esta pantalla proporciona una alternativa si necesitan tomar el control manual.

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