Onboard Computers, Onboard Software and Satellite Operations: An Introduction

این کتاب به‌عنوان خلاصه‌ای از مهندسان سیستم در نظر گرفته شده است که وابستگی‌ها و فعل و انفعالات فنی بین سخت‌افزار رایانه، نرم‌افزار پردازنده و عملیات فضاپیما از زمین را توضیح می‌دهد. پس از یک مقدمه کوتاه در مورد توسعه بعدی در هر سه زمینه در فازهای مهندسی فضاپیما، هر یک از موضوعات اصلی در قسمتی جداگانه به طور عمیق مورد بررسی قرار می‌گیرد.

ویژگی‌های رایانه‌های داخلی امروزی در مقاله آنها توضیح داده شده است. تکامل تاریخی در طول چند دهه از روزهای اولیه پروازهای فضایی تا امروز. آخرین معماری‌های پردازنده سیستم روی تراشه و همچنین تمام اجزای اصلی رایانه داخلی بررسی می‌شوند.

بعد از سخت‌افزار رایانه داخلی، نرم‌افزار مربوطه در بخش جداگانه‌ای بررسی می‌شود. هم معماری استاتیک نرم افزار و هم معماری پویا پوشش داده شده است و فناوری های توسعه و همچنین رویکردهای تأیید نرم افزار گنجانده شده است.

به دنبال این دو بخش در معماری داخلی، قسمت آخر مفاهیم فضاپیما را پوشش می دهد. عملیات از زمین این شامل مفاهیم عملیات اسمی، مفهوم افزونگی و موضوع تشخیص شکست، جداسازی و بازیابی است.

نمونه‌های پایه در کتاب از حوزه ماهواره‌ها و کاوشگرهای فضای عمیق گرفته شده‌اند. اصول و بسیاری از استانداردهای ذکر شده در مورد فرماندهی، سخت‌افزار و نرم‌افزار فضاپیما در مورد سایر برنامه‌های فضایی مانند پرتابگرها نیز اعمال می‌شود. این کتاب به همان اندازه برای دانشجویان و همچنین برای مهندسین سیستم در صنعت فضا قابل استفاده است.

This book is intended as a system engineer's compendium, explaining the dependencies and technical interactions between the onboard computer hardware, the onboard software and the spacecraft operations from ground. After a brief introduction on the subsequent development in all three fields over the spacecraft engineering phases each of the main topis is treated in depth in a separate part.

The features of today’s onboard computers are explained at hand of their historic evolution over the decades from the early days of spaceflight up to today. Latest system-on-chip processor architectures are treated as well as all onboard computer major components.

After the onboard computer hardware the corresponding software is treated in a separate part. Both the software static architecture as well as the dynamic architecture are covered, and development technologies as well as software verification approaches are included.

Following these two parts on the onboard architecture, the last part covers the concepts of spacecraft operations from ground. This includes the nominal operations concepts, the redundancy concept and the topic of failure detection, isolation and recovery.

The baseline examples in the book are taken from the domain of satellites and deep space probes. The principles and many cited standards on spacecraft commanding, hardware and software however also apply to other space applications like launchers. The book is equally applicable for students as well for system engineers in space industry.