Про «мозг» ракеты Falcon 9

Макс Босерман расказывает о SpaceX который использует «старый» Linux и язык C/C++ для управления компьютерами Falcon 9 и капсулы
Crew Dragon.

Использование SpaceX Linux не является неожиданностью. Эта операционная система используется в бесчисленных научных и государственных проектах. Например? в программном обеспечении управления аэропортами или светофорах во многих городах США. Встроенная операционная система Falcon 9 представляет собой урезанный Linux, работающий на трех обычных двухъядерных процессорах x86. Само программное обеспечение для полета запускается отдельно на каждом процессоре и написано на C/C++.

Система из трёх одинаковых и независимых процессоров нужна для обеспечения безопасности и отказоустойчивости. Система постоянно сравнивает результаты расчётов на каждом CPU между собой, и, если присутствуют какие-то отличия, результат отбрасывается, и процесс начинается заново. Если же всё хорошо, каждый CPU отдельно посылает команду микроконтроллерам PowerPC, которые также сравнивают полученные команды.

Модели процессоров разработчики не называют, но это могут быть относительно современные решения. Дело в том, что Falcon 9 очень мало находится на большой высоте, соответственно, её аппаратура мало подвержена воздействию радиации.

Модели процессоров разработчики не называют, но это могут быть относительно современные решения. Дело в том, что Falcon 9 очень мало находится на большой высоте, соответственно, её аппаратура мало подвержена воздействию радиации.

Разработчики программного обеспечения SpaceX несколько лет назад объяснили, как работает программирование на Falcon 9: «Команда Flight Software насчитывает около 35 человек. Мы пишем весь код для Falcon 9, Grasshopper [тестовой ракеты Falcon 9] и приложений Dragon; мы также пишем программное обеспечение для моделирования; проверяем код полета; написать программное обеспечение для связи и анализа, развернутое на наших наземных станциях. Мы также работаем в управлении полетами для поддержки активных миссий».

Процессоры космических кораблей далеко не самые новые и лучшие. Они разработаны для космических кораблей, на переход которых от чертежной доски уходят годы, а то и десятилетия. Например, Международная космическая станция (МКС) работает на процессорах Intel 80386SX с тактовой частотой 20 МГц 1988 года выпуска. Мы не знаем, какие чипы использует Falcon 9. Однако, скорее всего, их дизайн, по крайней мере, на десять лет старше, чем тот, который вы купили бы сейчас.

Для обычной повседневной работы астронавты используют HP ZBook 15 под управлением Debian Linux , Scientific Linux и Windows 10. Системы Linux действуют как удаленные терминалы для C&C MDM, а системы Windows используются для электронной почты, Интернета, и веселье.

Процессоры, которые остаются в космосе, должны быть защищены от радиации. В противном случае они имеют тенденцию выходить из строя из-за воздействия ионизирующего излучения и космических лучей. Эти специализированные процессоры проходят годы проектной работы, а затем проходят много лет испытаний, прежде чем они будут сертифицированы для космического полета. Например, NASA ожидает , что его процессор общего назначения следующего поколения, вариант ARM A53, будет готов к запуску в 2021 году. Поскольку первая ступень Falcon 9 приземляется, он не нуждается в радиационной стойкости.

Интерфейс сенсорного экрана корабля выполнен с использованием Chromium и JavaScript. Если что-то пойдет не так с интерфейсом, у астронавтов есть физические кнопки для управления космическим кораблем.