Обсуждение космических программ
9,374,285
41,836
|
DeC ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 02:00:02 |
SpaceX
новая дискуссия Дискуссия 2.586
На stackexchange собрали ответы инженеров SpaceX о том на каком железе и софте летают их корабли. Если кратко - и железо, и ОС, и средства разработки совсем коммодити-коммодити, но с тройным резервированием.
На Falcon 9 стоят 3 dual core x86 с Linux на каждом. Логику бортового софта писали на C/C++.
Чтобы не тратиться на защиту вычислителей от радиации просто сравнивают результат трех параллельных вычислений. И отправляют команды на PowerPC (тут удивили, где-то жива еще архитектура) микроконтроллеры двигателей, например, только если все три результата сошлись.
Тестировали все это на модели ракеты и на Dragon, пишут, все примерно так же устроено. Все интерфейсы, которые мы видели у астронавтов сделаны на Chromium и JavaScript (чистом что ли, без фреймворков?)
https://www.facebook…6240334669
Стартап буквально на коленке.
На Falcon 9 стоят 3 dual core x86 с Linux на каждом. Логику бортового софта писали на C/C++.
Чтобы не тратиться на защиту вычислителей от радиации просто сравнивают результат трех параллельных вычислений. И отправляют команды на PowerPC (тут удивили, где-то жива еще архитектура) микроконтроллеры двигателей, например, только если все три результата сошлись.
Тестировали все это на модели ракеты и на Dragon, пишут, все примерно так же устроено. Все интерфейсы, которые мы видели у астронавтов сделаны на Chromium и JavaScript (чистом что ли, без фреймворков?)
https://www.facebook…6240334669
Стартап буквально на коленке.
Отредактировано: DeC - 02 июн 2020 02:00:16
ОТВЕТЫ (153)
|
Barsuk ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 02:50:54 |
Цитата: DeC от 02.06.2020 02:00:02
Не по такой ли причине теперь у астронавтов были проблемы со связью, когда они практически ничего не слышали с Земли?
В целом непонятно, неужели это железо настолько дорогое, чтобы экономить на нем, попутно теряя в надежности, массе, объеме и энергопотреблении электронных систем корабля.
|
mrt789 ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 10:01:53 |
Цитата: Barsuk от 02.06.2020 02:50:54
Насчет массы/объема/энергопотребления я не был бы так уверен.
Специальное железо = необходимость участвовать в соответствующих кооперациях и поддерживать их. Это роскмос с кучей лавочек и старая наса, как я понимаю. А зачем?
|
НАлЕ ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 10:35:53 |
Цитата: mrt789 от 02.06.2020 10:14:20
Вот это и интересно. Как?
Я не очень-то петрю в этом вопросе, но всегда думал, что для космической техники долгоиграющего типа (именно космической долгоиграющей, а не одноразово-ракетной) надежность в части приборов СУ обеспечивается прежде всего двумя факторами:
1. Применение примитивнейших алгоритмов. Соответственно, грубо говоря, чем проще тот же процессор - тем лучше.
2. Обеспечение радиационной стойкоси 9и стойкости кпрочей пакости) элементной базы. Честно говоря, у меня не укладывается в голове тупое троирование взамен элементной базы класса "спейс".
Кстати, хороший пример. Кьюоросити ползает на 286 процессоре, но в исполнении "супер-пупер-спейс+милитари".
|
|
South ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 11:37:14 |
Цитата: НАлЕ от 02.06.2020 10:35:53
Надежность понятие зависящее от требований. Например в гражданской авиации все уже переходят на электрические привода управления, а в военной по прежнему доминирует гидравлика. Так что вполне возможно, что для определенных условий(например для орбиты Земли) вполне могут изменится требования, в сторону упрощения.
|
|
НАлЕ ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 11:45:11 |
Цитата: South от 02.06.2020 11:37:14
Так в чем упрощение?
В тупом троировании? Даже не мажоритировании?
|
сапёрный танк ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 12:46:05 |
Цитата: South от 02.06.2020 11:37:14
........
Все российские, современной разработки (ну относительно современной) боевые самолёты начиная с МиГа-29 и Су-27го оснащены ЭДСУ.Цитата: South от 02.06.2020 11:37:14
.......Упрощение в части безопасности? С какого перепугу.
|
|
South ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 14:15:53 |
1 Виноват, лоханулся с примером.
2 Не упрощение безопасности, а технические изменения, влекущие, изменение условий считающихся безопасными, которые в прошлом не могли считаться безопасными.
|
|
LightElf ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 12:51:05 |
Сообщение удалено
LightElf
25 авг 2023 15:37:24
LightElf
25 авг 2023 15:37:24
Отредактировано: LightElf - 25 авг 2023 15:37:24
|
|
ленивый черепах ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 13:24:23 |
Цитата: LightElf от 02.06.2020 12:51:05
Совершенно верно.
Для полета на низких орбитах это вполне рабочее, а для высоких орбит и межпланетного полета - можно уже использовать элементы космического исполнения, плюс алгоритм с резервированием, который уже опробован.
|
|
PPL ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 15:18:22 |
Цитата: LightElf от 02.06.2020 12:51:05
Пля....
Ну не могли масковские инженегры ну настолько упрощать.
.
Космическая радиация очень разная, и на разных высотах вклад разных частиц разной энергии разный, и эффекты разные хоть и одновременно присутствующие, но в разных пропорциях.
"Вкрации", эффекты следующие:
- Накопление дозы в материале микросхем -> неуправляемые токи утечки, сдвиг порогового напряжения вплоть до функционального отказа отдельных транзисторов (результаты двух ядер всегда разные, одно всегда врёт).
- Скорость набора этой дозы, ELDRS, гуглится.
- Одиночные неразрушающие эффекты (о, вот только это вот - про выделенное в цитате), через какое-то время эффекты проходят (вопрос - через какое, и когда это в памяти - то регенерацией бедет поддерживаться до хардрезета и перезагрузки (результаты ядер одинаковые, но на неверных данных)
- Одиночные разрушающие эффекты -> пробой затвора, лавинное выгорание транзистора, не восстанавливается (одно из ядер всегда врёт)
- Мощность дозы. Такой поток радиации, что "привносится" заметное для электрической логики напряжение, трешхолды логики уже не надежно отсекают 0|1 (оба ядра процессора врут в разных местах)
- Эффекты смещения, повреждения кристаллической решетки. Деградация кремния - в какой-то момент вместо строгой системы слоёв получаем трухлявый пень (это условное сравнение).
.
Учитывая, что у штатов отличные разработки RAD электроники, выбор програмного троирование на коммершиал-грейд (т.е. ни топологически, ни архитектурно не приспособленных к дозам) процессорах - это нищета и пздц полный.
Экономия на спичках при мартене, жадность набрать программистов, умеющих в отказоустойчивые системы, экономия на процессорах.
.
Трусы.
Трусы супермена забыли купить масконавтам.
Или закупили, но кто-то прочитал "Зроблено у Китаю. Данные трусы не дают владельцу возможность летать".
|
|
LightElf ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 16:08:00 |
Сообщение удалено
LightElf
25 авг 2023 15:37:19
LightElf
25 авг 2023 15:37:19
Отредактировано: LightElf - 25 авг 2023 15:37:19
|
|
Фёдор144 ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 17:10:32 |
Цитата: LightElf от 02.06.2020 16:08:00
кроме того можно решить задачу на системном уровне ... поместить чувствительную электронику в условный свинцовый бокс, залитый полиэтиленом ...
|
|
basilevs ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 16:45:49 |
Цитата: НАлЕ от 02.06.2020 10:35:53
Про Curiosity не в курсе, а на его посадочном модуле совершенно точно стоял RAD 750, вроде. Это из семейства PowerPC, но радиационно стойкий, специятельный процессор. Он заметно тормознутее обычных, но - радиационно стойкий.
|
|
НАлЕ ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 17:03:32 |
Цитата: PPL от 02.06.2020 16:59:49
А это как соотносится ?
Типа, это не одно и то же. но выполненное под требования "спейс" или истчо более крутые требования?
|
|
LightElf ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 17:09:36 |
Цитата: НАлЕ от 02.06.2020 17:03:32
Так он год летел и ездит по Марсу уже восемь лет. Дракон и близко для такого не предназначен.
|
|
НАлЕ ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 17:16:45 |
Цитата: LightElf от 02.06.2020 17:09:36
Понятно, что уровни стойкости разные, но все же ...
Дракоша тоже должен не мало пребывать на орбите.
А Кьюоросити не был рассчитан на восемь лет, да и летел не год. Да и летел под "крышей".
Как бы и соизмеримо. тем более, что Дракоша - пилитируемый, а тут нормы безопасности/надежности совершенно другие.
|
|
Коломбет ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 17:10:38 |
Цитата: НАлЕ от 02.06.2020 17:03:32
Powerpc-это старый apple, когда они еще сами процессоры делали на RISC архитектуре. Там набор команд другой. не х86.
|
Senya ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 17:13:25 |
Цитата: Коломбет от 02.06.2020 17:10:38
Радиационная стойкость зависит от техпроцессов и топологической нормы. Система команд тут вряд ли влияет.
|
|
PPL ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 17:28:50 |
Цитата: Senya от 02.06.2020 17:13:25
.
Ну как сказать.
Бывает логические элементы троируют. И-НЕ элемент снаружи, а вот внутри все сложнее, например. Это архитектура.
Система команд опять же может дополняться спецификой возможных купирований различных видов сбоев, резет отдельного банка памяти например.
|
|
PPL ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 17:36:54 |
Цитата: Senya от 02.06.2020 17:13:25
По топологические нормам.
Бают, бае выкатила недавно совсем 20нм рад.
Молодцы что сказать.
|
|
НАлЕ ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 17:19:40 |
Цитата: Коломбет от 02.06.2020 17:10:38
Я в
Вы
|
|
PPL ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 17:30:38 |
Цитата: НАлЕ от 02.06.2020 17:19:40
По внутренностям, системе команд, быстродействию, возможностям, не учитывая радстойкость, скорее сын, а не брат.
|
|
НАлЕ ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 17:33:01 |
Цитата: PPL от 02.06.2020 17:30:38
Таки, более
Но, таки, и не совсем гламурный, однако. В том плане, что тоже достаточно древний с точки зрения продвинутых пользователей айфончиками.
|
|
PPL ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 17:24:13 |
Цитата: НАлЕ от 02.06.2020 17:03:32
Ну как бы сказать.
Для Вас, со всем уважением, нюансы могут быть неочевидны, как, наоборот, для меня неочевидны были различия в базовых концепциях метанового и керосинового из когда то.
Сейчас наиболее массовая архитектура это и86, нет дефицита кадров, ПО, библиотек, практик. Но для космоса и атома традиционно сильны позиции другой архитектуры, и нельзя так просто взять и перекомпилировать на нее. При критичности к быстродействию и надёжности нельзя.
Переделать же 386 под раднормы - это делать вообще другой процессор. И нарабатывать статистику - а не ошиблись ли где то по пути. РАДы и стоят так дорого, что разработчики не закладываются на аджайл и патчи.
Современные cpu позволяют изменением микропрограммы исправлять косяки проектировщиков, ага, в чем есть собственные микропрограммы унутре. Развитие ПО для х86 не идёт в сторону надёжности, а в сторону 'с мощным мотором и забор полетит'.
.
Это не одно и то же, хотя выглядит в принципе схоже- металлические выводы у герметичного корпуса с черным дымом внутри.
|
|
НАлЕ ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 17:30:44 |
Цитата: PPL от 02.06.2020 17:24:13
Дык, а зачем развитие?
Умные
И, если, это старье годиться по производительности, по памяти, то и нефиг рыпаться. Лучшее - враг хорошего. Отсюда и разговоро о 286-м процессоле на "любопытстве". Может и байка, но суть в ней уловлена верно, ИМХО.
|
|
Senya ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 17:33:56 |
Цитата: НАлЕ от 02.06.2020 17:30:44
Технологический запас, который в бытовых устройствах тратится на снижение цены и повышение быстродействия, а в специальных на повышение надёжности можно оценить для промышленности в 10-15 лет, для космоса и военки в 15-20 лет. Середина 90-х это всё-таки уровень Пентиумов, а не 80286 (начала 80-х).
|
|
НАлЕ ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 17:44:40 |
Цитата: Senya от 02.06.2020 17:33:56
А если можно старее, то бишь, проще, то зачем платить больше рисковать?
Тут же принцип " Вам шашечки, или в такси ехать?".
|
|
ленивый черепах ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 13:16:45 |
Цитата: DeC от 02.06.2020 02:00:02
Не совсем так.
ЦитатаSpaceX uses an Actor-Judge system to provide triple redundancy to its rockets and spacecraft. The Falcon 9 has 3 dual core x86 processors running an instance of linux on each core. The flight software is written in C/C++ and runs in the x86 environment. For each calculation/decision, the "flight string" compares the results from both cores. If there is a inconsistency, the string is bad and doesn't send any commands. If both cores return the same response, the string sends the command to the various microcontrollers on the rocket that control things like the engines and grid fins.
То есть, три двуядерных процессора, на каждом запущен по экземпляру линукса на каждое ядро. С процессора возвращается "управляющий стринг" только если результат с обеих ядер одинаков.
Далее:
ЦитатаThe microcontrollers, running on PowerPC processors, received three commands from the three flight strings. They act as a judge to choose the correct course of actions. If all three strings are in agreement the microcontroller executes the command, but if 1 of the 3 is bad, it will go with the strings that have previously been correct.
Далее система получает три управляющих команды, если они одинаковы, выполняет, если один отличается - тут непонятно. "Продолжит с командой которая была ранее".
Логично было бы по принципу "2 из 3-х", но полагаю, в тексте из-за сокращенний что-то упущено.
Цитата: DeC от 02.06.2020 02:00:02
Это для интерфейса экранов.
Цитата: DeC от 02.06.2020 02:00:02
А как надо было, чтобы было "серьезнее"?
|
|
Alexxey ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 13:47:42 |
В другом варианте описания (пересказа?):
ЦитатаEach string sends commands to the actuators and controllers. Each component's controller has to judge which string is most reliable and follows that command. If all strings become desynced, the controller will determine which one was the most accurate in the past and follow that one.
Т.е. всё-таки по принципу "2 из 3", а на случай расхождения всех троих — доверие тому, который меньше всех врал в прошлом.
|
slavae ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 13:59:57 |
Цитата: Alexxey от 02.06.2020 13:47:42
Это такая зыбкая почва.. ) А какой меньше врал? А откуда данные, что именно этот канал меньше врал? А эти данные что ли хранятся в единственном экземпляре в мажоритаторе? А вдруг и эту память отбило и самым якобы надёжным числится не самый, только потому что данные по надёжности каналов искажены?
|
|
Alexxey ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 14:23:42 |
Цитата: slavae от 02.06.2020 13:59:57
Выше же было:
ЦитатаFor each calculation/decision, the "flight string" compares the results from both cores. If there is a inconsistency, the string is bad
Каждый канал работает палаллельно на двух ядрах. Если результат двух ядер не совпадает, считаем, что канал соврал.
|
|
OlegNZH-2 ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 15:09:30 |
Цитата: Фёдор144 от 02.06.2020 15:01:14
Да везде мажоритарность работает . 2 из 3-х... Никто лучше не придумал .. (3 из 4-х? - упаси боже ...4- из 5-ти ? Сразу под расстрел аффтора ..)
PS Просто потому , что ИЗЛИШНЕ Избыточные Системы себя не оправдывают .(2 на 3 - Оптимально)... Допустим - зарезервировали на 9 из 10-ти. Но , какая-то фиговина , умудрилась все 10 каналов сразу вышибить (да элементарно .. где-то в узле питания может найтись слабое звено ) . И что? Останется только Плакать , и сожалеть , что аппаратуры в 10 раз больше напихали , а конец всё равно плачевный . (Я НЕ СОМНЕВАЮСЬ , что есть и 4-х кратное резервирование , тем более в авиации и космосе ...(в курсе, сам работал в отрасли) Но - там автоматом исключаются неисправные каналы , в той-же гидравлике )
|
|
caSmith ( Слушатель ) |
| 02 июн 2020 15:06:38 |
Цитата: DeC от 02.06.2020 02:00:02
Это как? Один вышел из строя и дает стабильно неверный результат, и это блокирует всю работу системы из трех?