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Les systèmes informatiques dans les voyages spatiaux doivent fonctionner sans erreur et être fiables tout au long de la mission, malgré les conditions extrêmes de l'espace. Comme la maintenance est souvent impossible, une défaillance peut entraîner l'échec de toute la mission. En plus d'offrir une puissance de calcul de plus en plus élevée, ces systèmes informatiques doivent également être hautement tolérants aux pannes. Ils doivent reconnaître et gérer des défaillances sporadiques ou même compenser une défaillance permanente d'un composant en passant à un composant redondant.

Jusqu'à présent, les ordinateurs spatiaux étaient construits selon le principe "une fonction = un ordinateur" afin de garantir la plus faible susceptibilité possible aux erreurs. Cependant, avec les exigences croissantes en matière de systèmes informatiques dans l'espace, un nouveau principe architectural est nécessaire. C'est la seule manière de répondre aux exigences futures en matière de puissance de calcul tout en maintenant le volume, le poids et les besoins énergétiques aussi bas que possible.

Dans le projet OBC-SA (Architecture de système informatique embarqué), Fraunhofer FOKUS développe donc une architecture système ouverte, modulaire et sécurisée pour les futurs ordinateurs spatiaux, en collaboration avec Airbus DS, SYSGO AG et SpaceTech Immenstaad (STI). Cette architecture système est basée sur des composants qui ont déjà fait leurs preuves dans d'autres domaines industriels et qui sont maintenant adaptés aux voyages spatiaux.

Fraunhofer FOKUS utilise des composants commerciaux disponibles dans le commerce (COTS) pour exploiter la puissance de calcul élevée des processeurs multicœurs modernes pour les applications spatiales, tout en réduisant le coût de construction d'ordinateurs haute performance qualifiés pour l'espace. Des concepts puissants de redondance et de tolérance aux pannes ont été mis en œuvre pour répondre aux exigences élevées de fiabilité et de disponibilité des ordinateurs spatiaux. En plus d'une carte processeur basée sur un processeur multicœur, Fraunhofer FOKUS développe également les composants réseau pour l'infrastructure de communication tolérante aux pannes. Airbus DS développe, entre autres, un ordinateur hautement fiable basé sur un processeur quadricœur résistant aux radiations, tandis que STI fournit une unité compacte de "concentrateur de données à distance" capable de réseau. SYSGO AG adapte le système d'exploitation temps réel PikeOS, déjà certifié selon les normes aérospatiales (DO-178 B), aux exigences de vol spatial critiques en matière de sécurité.

Le système global, basé sur la future norme Space CompactPCI® Serial, aura un très haut degré de maturité, assurant un transfert sans problème des sous-systèmes vers une version de vol qualifiée pour une utilisation dans l'espace.

L'objectif de la troisième phase du projet OBC-SA est de développer davantage un démonstrateur technologique élaboré lors de la deuxième phase, intégrant les différents composants des partenaires individuels, en un modèle d'ingénierie pour la qualification (IMQ). Ce modèle de développement sera ensuite testé dans un environnement similaire à l'espace, avec des températures appropriées, des radiations, un vide ou même des vibrations.

Le projet est financé par l'Agence spatiale du Centre allemand de recherche aérospatiale avec des fonds du ministère fédéral de l'Économie et de la Technologie.

Plus d'informations sur www.sysgo.com/pikeos