Details
| Title | Аппаратно-программный комплекс для отладки программного обеспечения бортовых систем космических аппаратов = Hardware and software complex for debugging software of onboard systems of spacecraft // Известия высших учебных заведений. Электроника. – 2026. – Т. 31, № 1. — С. 102-111 |
|---|---|
| Creators | Трифонов С. А. ; Щагин А. В. |
| Imprint | 2026 |
| Collection | Общая коллекция |
| Subjects | Транспорт ; Космические летательные аппараты ; космические аппараты ; бортовые вычислительные системы ; программное обеспечение ; отладка программного обеспечения ; аппаратно-программные комплексы ; автоматизированные системы управления ; математическое моделирование ; space vehicles ; on-board computing systems ; software ; software debugging ; hardware-software complexes ; automated control systems ; mathematical modeling |
| UDC | 629.78 |
| LBC | 39.62/.66 |
| Document type | Article, report |
| Language | Russian |
| DOI | 10.24151/1561-5405-2026-31-1-102-111 |
| Rights | Доступ по паролю из сети Интернет (чтение) |
| Additionally | New arrival |
| Record key | RU\SPSTU\edoc\78491 |
| Record create date | 3/17/2026 |
Ключевой проблемой процесса отладки программного обеспечения (ПО) бортовой вычислительной системы для автоматизированных систем управления является отсутствие физических (технологических) образцов приборов бортового комплекса управления на ранних этапах разработки. Это ограничивает возможности полноценного тестирования, приводит к выявлению ошибок на поздних стадиях разработки, существенному увеличению сроков и стоимости проекта. В работе для решения данной проблемы предложена проектная концепция аппаратно-программного комплекса (АПК). В основу методологии положено объединение этапов отработки ПО в единую технологию, включающую в себя сегмент отладки переносимого ПО и сегмент отладки на программном имитаторе целевой машины. Ключевым элементом АПК является внедрение математической модели внешней среды, модели приборных средств и системы обработки данных. Для обеспечения взаимодействия компонентов разработан специализированный DLL-модуль, осуществляющий двустороннюю транспортировку сообщений по сети. В результате исследования разработана архитектура АПК, позволяющая проводить комплексную отладку ПО бортовой вычислительной системы в условиях, максимально приближенных к реальным, независимо от наличия технологических образцов аппаратуры. Комплекс обеспечивает возможность детального анализа работы системы, моделирования нештатных ситуаций и "прокрутки" протяженных сеансов с сохранением и восстановлением состояния. Предложенная концепция АПК позволяет существенно повысить надежность и качество ПО бортовой вычислительной системы за счет комплексного подхода к тестированию и отладке. Результаты работы представляют практическую значимость при разработке ПО для космических технологий.
The main issue in the debugging of software for onboard computer systems used in automated control systems is the lack of physical (technological) samples of onboard control systems devices in the early stages of development. This limits the ability of full testing, leads to the identification of errors at later stages of development, and significantly increases the project timeline and cost. In this work, to address this issue, a design concept for a hardware and software complex (HW/SW) is proposed. The methodology is based on combining software development stages into a single technology, including a debugging segment for portable software and a debugging segment on a target machine emulator. The main element of the HW/SW is the implementation of a mathematical model of the external environment, a model of the instrumentation, and a data processing system. To ensure interaction between the components, a specialized DLL module has been developed that implements bidirectional message transport over the network. The study results in the development of HW/SW architecture that enables comprehensive debugging of onboard computer systems software in conditions most closely resembling real life setting, without dependence on the availability of hardware samples. The complex enables detailed analysis of system operation, simulation of emergency situations, and "replaying" extended sessions with state saving and restoration. The proposed HW/SW concept allows significant improvement of the onboard computer systems software reliability and quality through a comprehensive approach to testing and debugging. The results of this work are of practical importance for organizations engaged in software development for space technologies.
Access count: 47
Last 30 days: 29
