Avioniktechnologie für Weltraumanwendungen
AFDX ist ein Datennetz, das die elektrischen und protokolleigenen Spezifikationen IEEE 802.3 und ARINC-664 zum Austausch von Daten zwischen Flugzeuguntersystemen implementiert. Einer der Gründe, warum sich AFDX zu einer derart attraktiven Technologie entwickelt hat, besteht darin, das es auf Ethernet basiert, einer ausgereiften Technologie, die seit ihren Anfängen in den 1970er Jahren kontinuierlich verbessert wurde. Zumal die ARINC Specification 664 Part 7 tausend Mal schneller als ihr Vorgänger ist. Eine Anwendung der AFDX-Konzepte auf Raumfahrzeugdatennetze dürfte daher etliche Vorteile bieten. Hierin bestand das Ziel des EU-finanzierten Projekts MISSION (Methodology and assessment for the applicability of ARINC-664 (AFDX) in satellite/spacecraft on-board communication networks). Der erste Schritt war, den AFDX-Standard auf die Bedingungen im Weltall anzupassen. Um eine hohe Zuverlässigkeit bei weltraumgestützten Anlagen zu erzielen, werden redundante Komponenten und zuweilen Einheiten im heißen oder kalten Modus angebaut. Bei kalter Redundanz ist ein Teil in Betrieb und das redundante wird nicht mit Strom versorgt. Bei heißer Redundanz werden beide Teile betrieben, was einen Einfluss auf Konfiguration und Bandbreite ausübt. Die MISSION-Forscher gingen die Redundanz der Ausstattung mit Kommunikationsschnittstellen und geeigneter Datenstruktur an. Im Weiteren definierten sie die Datennetzwerktopologie für eine bereits bestehende Weltraummission und eine weitere, in der Entwicklung befindliche Mission. Die entwickelten Demonstratoren bestanden aus Messinstrumenten und Ausrüstung zur Aufzeichnung von Daten von der Nutzlast. Ethernet im Weltall könnte ein wichtiger Schritt sein. Die Realisierung eines ersten AFDX-Datennetzwerks über SpaceWire, den derzeit an Bord von Raumfahrzeugen verwendeten Standard, könnte die Lösung von MISSION zu einer künftigen Umsetzung hinführen. Die Demonstratoren bestätigten die Machbarkeit der AFDX über SpaceWire, und die Resultate wurden dazu verwendet, um Leitlinien für die Raumfahrtagenturen und Hauptauftragnehmer zusammenzustellen. Das MISSION-Projekt hat den Grundstein für die Entwicklung von operativen Prototypen für spezielle Geräte einschließlich Schalter und Endsysteme gelegt. Die vorgeschlagenen Lösungen sollten die Entwicklung von standardisierten und konfigurierbaren Systemen ermöglichen, die große Auswirkungen auf die europäische Industrie haben dürften.
Schlüsselbegriffe
Avionik-Vollduplex, Ethernet, Datennetzwerke, Geräte-Redundanz, SpaceWire
