WikiDer > Космический протокол Cubesat

CubeSat Space Протокол (CSP) - это небольшой протокол доставки сетевого уровня, предназначенный для CubeSats.^{[нужна цитата]} Идея была разработана группой студентов из Ольборгский университет в 2008 году и доработан для AAUSAT3 Миссия CubeSat, запущенная в 2013 году. Протокол основан на 32-битном заголовке, содержащем информацию как сетевого, так и транспортного уровня. Его реализация предназначена для встроенных систем, таких как 8-разрядный микропроцессор AVR и 32-разрядный ARM и AVR от Atmel. Реализация написана на C и портирована для работы на FreeRTOS и POSIX и pthreads-основанные операционные системы, такие как Linux. Поддержка для Mac OS X и Microsoft Windows будет доступна в версии 1.1. Трехбуквенный акроним CSP был принят как сокращение для CAN Space Протокол потому что первый драйвер MAC-уровня был написан для МОЖЕТ-автобус. С тех пор физический уровень был расширен за счет включения нескольких других технологий, и поэтому название было расширено до более общего CubeSat Space Protocol без изменения аббревиатуры.

Протокол и реализация активно поддерживаются студентами Ольборгского университета и дочерней компанией. GomSpace. Исходный код доступен под LGPL лицензия и размещена на GitHub.

Описание

Протокол CubeSat Space позволяет распределенным встроенным системам развертывать сервис-ориентированную топологию сети.^{[нужна цитата]} Многослойность CSP соответствует тем же слоям, что и TCP / IP модель. Реализация поддерживает транспортный протокол, ориентированный на соединение (уровень 4), ядро ​​маршрутизатора (уровень 3) и несколько сетевых интерфейсов (уровни 1-2). Сервисно-ориентированная топология упрощает проектирование спутниковых подсистем, поскольку сама коммуникационная шина является интерфейс к другим подсистемам. Это означает, что каждому разработчику подсистемы нужно только определить сервисный контракт и набор номеров портов, на которые будет отвечать их система. Кроме того, взаимозависимости подсистем уменьшаются, а избыточность легко добавляется путем добавления нескольких похожих узлов к коммуникационной шине.

Ключевые особенности включают:^{[нужна цитата]}

• Простой API похожий на Розетки Berkeley.
• Ядро маршрутизатора со статическими маршрутами. Поддерживает прозрачную пересылку пакетов, например, через космическая ссылка.
• Поддержка работы без установления соединения (аналогично UDP) и ориентированной на соединение операции (на основе RUDP).
• Обработчик службы, реализующий ICMP-подобные запросы, такие как пинг и состояние буфера.
• Поддержка кольцевого трафика. Это может, например, использоваться для Межпроцессного взаимодействия между задачами подсистемы.
• Дополнительная поддержка широковещательного трафика, если поддерживается физическим интерфейсом.
• Дополнительная поддержка неразборчивого режима, если поддерживается физическим интерфейсом.
• Дополнительная поддержка зашифрованных пакетов с XTEA в CTR режим.
• Дополнительная поддержка для HMAC аутентифицированные пакеты с усеченными SHA-1 HMAC.

Поддерживаемые операционные системы

CSP должен компилироваться на всех платформах, на которых установлена ​​последняя версия gcc компилятор. CSP требуется поддержка C99 такие функции, как встроенные функции и назначенные инициализаторы.

• FreeRTOS - Проверено на AVR8, AVR32 и ARM7.
• Linux - Проверено на x86, x86-64 и Blackfin.
• Mac OS X
• Майкрософт Виндоус

Драйверы физического уровня

CSP поддерживает несколько технологий физического уровня. Лицензированный исходный код LGPL содержит реализацию фрагментирующего интерфейса CAN и драйверы для SocketCAN и процессоры Atmel AT90CAN128, AT91SAM7A1 и AT91SAM7A3. Начиная с версии 1.1, CSP также включает интерфейсы для I2C и RS-232. Интерфейсам нужно только реализовать функцию для передачи пакета и вставить полученные пакеты в стек протоколов с помощью функции csp_new_packet. CSP был успешно протестирован на следующих физических уровнях.

• МОЖЕТ
• I2C
• RS-232 используя ПОЦЕЛУЙ^[1] протокол
• CCSDS 131.0-Б-1-С^[2]/131.0-B-2^[3] протокол космической связи
• TCP / IP

Заголовок протокола

Версия 1

Диапазон портов разделен на три регулируемых сегмента. Порты от 0 до 7 используются для общих служб, таких как проверка связи и состояние буфера, и реализуются обработчиком службы CSP. Порты с 8 по 47 используются для служб, специфичных для подсистем. Все остальные порты, с 48 по 63, являются временными портами, используемыми для исходящих соединений. Биты с 28 по 31 используются для маркировки пакетов с помощью HMAC, шифрования XTEA, заголовка RDP и контрольной суммы CRC32.

Рекомендации

внешняя ссылка

• Хостинг веб-сайта и исходного кода проекта
• Университет Ольборга, Студенческая спутниковая деятельность
• Ольборгский университет, AAUSAT3 - первый AAU cubesat, использующий CSP
• GomSpace ApS