Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2026. Т. 23. № 1. С. 111-120
Использование отечественной радиационно-стойкой системы на кристалле в разработке бортовых систем сбора данных космических аппаратов
Н.Ю. Щепотьев 1 , С.Е. Моисеев 1 , А.В. Никифоров 1 , А.В. Семенов 1 , А.А. Матюхин 1 , К.Ю. Соловьев 1 , К.В. Ануфрейчик 1 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 15.10.2025
DOI: 10.21046/2070-7401-2026-23-1-111-120
Цель исследования заключается в оценке применения отечественной радиационно-стойкой системы на кристалле (СнК) 5510ТС028 для создания бортовых систем сбора данных космических аппаратов дистанционного зондирования Земли (КА ДЗЗ). Ключевое преимущество данной СнК — интеграция на одном кристалле 32-разрядного RISC-V процессорного ядра и программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС), связанных через внутреннюю высокоскоростную шину. Методология работы включала тестирование на отладочной плате: была разработана тестовая конфигурация для проверки корректности взаимодействия процессора и ПЛИС через стандартные интерфейсы, оценки рабочей частоты и производительности обмена данными. В результате экспериментов была подтверждена стабильная работа системы, достигнута достаточная для целевых задач скорость обмена между ядрами и определена максимальная рабочая частота. Опираясь на проведённый анализ требований к современным КА ДЗЗ, существующих тенденций развития КА ДЗЗ, в статье показано, что интеграция компонентов, подтверждённая радиационная стойкость, компактность и использование отечественной компонентной базы делают СнК 5510ТС028 готовым и перспективным решением для создания бортовой аппаратуры в рамках будущих российских космических миссий.
Ключевые слова: система на кристалле, СнК, бортовые системы сбора данных, космический аппарат дистанционного зондирования Земли, КА ДЗЗ, программируемая логическая интегральная схема, ПЛИС, процессорное ядро RISC-V, отечественная компонентная база, отладочная плата, интерфейс AMBA
Полный текстСписок литературы:
- Ануфрейчик К. В., Чулков И. В., Бунтов М. В., Семена Н. П., Коновалов А. А., Никифоров А. В. Построение кластера на накопителях типа Flash для использования в бортовых информационно-управляющих системах // Космич. приборостроение: приборы для космич. исслед. планет и Земли. М.: ИКИ РАН, 2007. С. 329–339.
- Гобчанский О. П. Унифицированные средства бортовых вычислительных комплексов космических аппаратов // СТА. 1998. № 1. С. 72–76.
- Горбунов А. В., Чуркин А. Л., Павлов Д. А. Космический комплекс гидрометеорологического и океанографического обеспечения «Метеор-3М» с космическим аппаратом «Метеор-М» // Вопросы электромеханики. 2008. Т. 105. С. 17–28.
- Дергачев В. А., Матвеев Г. А., Круглов Е. М., Лазутков В. П., Савченко М. И., Скородумов Д. В., Пятигорский А. Г., Пятигорский Г. А., Чичикалюк Ю. А., Шишов И. И., Хмылко В. В., Васильев Г. И., Драневич В. А., Крутьков С. Ю., Степанов С. В., Котов Ю. Д., Юров В. Н., Гляненко А. С., Архангельский А. И., Горелый Ю. А., Рубцов И. В. Прибор «ПИНГВИН-М», предназначенный для исследования поляризации жесткого рентгеновского излучения Солнца в космическом проекте «КОРОНАС-ФОТОН» // Первые этапы летных испытаний и выполнение программы науч. исслед. по проекту «КОРОНАС-ФОТОН». М.: ИКИ РАН, 2010. С. 83–106.
- Ерешко М. В., Борисов А. В. Концептуальные сценарии развития наземной космической инфраструктуры приема целевой информации перспективной орбитальной группировки дистанционного зондирования Земли // Космич. техника и технологии. 2021. № 2(33). С. 119–129. DOI: 10.33950/spacetech-2308-7625-2021-2-119-129.
- Макриденко Л. А., Волков С. Н., Горбунов А. В., Ходненко В. П. Космический комплекс «Ресурс-Арктика» с космическим аппаратом «Ресурс-О1» № 5 // Вопросы электромеханики. Тр. ВНИИЭМ. 2016. Т. 150. С. 46–54.
- Тарасов И. Системы на кристалле на базе ПЛИС FPGA Xilinx со встроенными процессорами PowerPC // Компоненты и технологии. 2005. № 7(51). С. 62–66.
- Чулков И. В., Бунтов М. В., Тимонин Д. Г., Коновалов А. А., Ануфрейчик К. В., Никифоров А. В. Процессорный модуль для бортовой системы сбора и хранения научной информации // Вопросы миниатюризации в современном космич. приборостроении. М.: ИКИ РАН, 2005. С. 149–155.