Fault tolerant programmable digital attitude control electronics study

The attitude control electronics mechanization study to develop a fault tolerant autonomous concept for a three axis system is reported. Programmable digital electronics are compared to general purpose digital computers. The requirements, constraints, and tradeoffs are discussed. It is concluded that: (1) general fault tolerance can be achieved relatively economically, (2) recovery times of less than one second can be obtained, (3) the number of faulty behavior patterns must be limited, and (4) adjoined processes are the best indicators of faulty operation

Towards an embedded board-level tester: study of a configurable test processor

The demand for electronic systems with more features, higher performance, and less power consumption increases continuously. This is a real challenge for design and test engineers because they have to deal with electronic systems with ever-increasing complexity maintaining production and test costs low and meeting critical time to market deadlines. For a test engineer working at the board-level, this means that manufacturing defects must be detected as soon as possible and at a low cost. However, the use of classical test techniques for testing modern printed circuit boards is not sufficient, and in the worst case these techniques cannot be used at all. This is mainly due to modern packaging technologies, a high device density, and high operation frequencies of modern printed circuit boards. This leads to very long test times, low fault coverage, and high test costs. This dissertation addresses these issues and proposes an FPGA-based test approach for printed circuit boards. The concept is based on a configurable test processor that is temporarily implemented in the on-board FPGA and provides the corresponding mechanisms to communicate to external test equipment and co-processors implemented in the FPGA. This embedded test approach provides the flexibility to implement test functions either in the external test equipment or in the FPGA. In this manner, tests are executed at-speed increasing the fault coverage, test times are reduced, and the test system can be adapted automatically to the properties of the FPGA and devices located on the board. An essential part of the FPGA-based test approach deals with the development of a test processor. In this dissertation the required properties of the processor are discussed, and it is shown that the adaptation to the specific test scenario plays a very important role for the optimization. For this purpose, the test processor is equipped with configuration parameters at the instruction set architecture and microarchitecture level. Additionally, an automatic generation process for the test system and for the computation of some of the processor’s configuration parameters is proposed. The automatic generation process uses as input a model known as the device under test model (DUT-M). In order to evaluate the entire FPGA-based test approach and the viability of a processor for testing printed circuit boards, the developed test system is used to test interconnections to two different devices: a static random memory (SRAM) and a liquid crystal display (LCD). Experiments were conducted in order to determine the resource utilization of the processor and FPGA-based test system and to measure test time when different test functions are implemented in the external test equipment or the FPGA. It has been shown that the introduced approach is suitable to test printed circuit boards and that the test processor represents a realistic alternative for testing at board-level.Der Bedarf an elektronischen Systemen mit zusätzlichen Merkmalen, höherer Leistung und geringerem Energieverbrauch nimmt ständig zu. Dies stellt eine erhebliche Herausforderung für Entwicklungs- und Testingenieure dar, weil sie sich mit elektronischen Systemen mit einer steigenden Komplexität zu befassen haben. Außerdem müssen die Herstellungs- und Testkosten gering bleiben und die Produkteinführungsfristen so kurz wie möglich gehalten werden. Daraus folgt, dass ein Testingenieur, der auf Leiterplatten-Ebene arbeitet, die Herstellungsfehler so früh wie möglich entdecken und dabei möglichst niedrige Kosten verursachen soll. Allerdings sind die klassischen Testmethoden nicht in der Lage, die Anforderungen von modernen Leiterplatten zu erfüllen und im schlimmsten Fall können diese Testmethoden überhaupt nicht verwendet werden. Dies liegt vor allem an modernen Gehäuse-Technologien, der hohen Bauteildichte und den hohen Arbeitsfrequenzen von modernen Leiterplatten. Das führt zu sehr langen Testzeiten, geringer Testabdeckung und hohen Testkosten. Die Dissertation greift diese Problematik auf und liefert einen FPGA-basierten Testansatz für Leiterplatten. Das Konzept beruht auf einem konfigurierbaren Testprozessor, welcher im On-Board-FPGA temporär implementiert wird und die entsprechenden Mechanismen für die Kommunikation mit der externen Testeinrichtung und Co-Prozessoren im FPGA bereitstellt. Dadurch ist es möglich Testfunktionen flexibel entweder auf der externen Testeinrichtung oder auf dem FPGA zu implementieren. Auf diese Weise werden Tests at-speed ausgeführt, um die Testabdeckung zu erhöhen. Außerdem wird die Testzeit verkürzt und das Testsystem automatisch an die Eigenschaften des FPGAs und anderer Bauteile auf der Leiterplatte angepasst. Ein wesentlicher Teil des FPGA-basierten Testansatzes umfasst die Entwicklung eines Testprozessors. In dieser Dissertation wird über die benötigten Eigenschaften des Prozessors diskutiert und es wird gezeigt, dass die Anpassung des Prozessors an den spezifischen Testfall von großer Bedeutung für die Optimierung ist. Zu diesem Zweck wird der Prozessor mit Konfigurationsparametern auf der Befehlssatzarchitektur-Ebene und Mikroarchitektur-Ebene ausgerüstet. Außerdem wird ein automatischer Generierungsprozess für die Realisierung des Testsystems und für die Berechnung einer Untergruppe von Konfigurationsparametern des Prozessors vorgestellt. Der automatische Generierungsprozess benutzt als Eingangsinformation ein Modell des Prüflings (device under test model, DUT-M). Das entwickelte Testsystem wurde zum Testen von Leiterplatten für Verbindungen zwischen dem FPGA und zwei Bauteilen verwendet, um den FPGA-basierten Testansatz und die Durchführbarkeit des Testprozessors für das Testen auf Leiterplatte-Ebene zu evaluieren. Die zwei Bauteile sind ein Speicher mit direktem Zugriff (static random-access memory, SRAM) und eine Flüssigkristallanzeige (liquid crystal display, LCD). Die Experimente wurden durchgeführt, um den Ressourcenverbrauch des Prozessors und Testsystems festzustellen und um die Testzeit zu messen. Dies geschah durch die Implementierung von unterschiedlichen Testfunktionen auf der externen Testeinrichtung und dem FPGA. Dadurch konnte gezeigt werden, dass der FPGA-basierte Ansatz für das Testen von Leiterplatten geeignet ist und dass der Testprozessor eine realistische Alternative für das Testen auf Leiterplatten-Ebene ist

Large space structures and systems in the space station era: A bibliography with indexes (supplement 04)

Bibliographies and abstracts are listed for 1211 reports, articles, and other documents introduced into the NASA scientific and technical information system between 1 Jul. and 30 Dec. 1991. Its purpose is to provide helpful information to the researcher, manager, and designer in technology development and mission design according to system, interactive analysis and design, structural concepts and control systems, electronics, advanced materials, assembly concepts, propulsion, and solar power satellite systems

First Annual Workshop on Space Operations Automation and Robotics (SOAR 87)

Several topics relative to automation and robotics technology are discussed. Automation of checkout, ground support, and logistics; automated software development; man-machine interfaces; neural networks; systems engineering and distributed/parallel processing architectures; and artificial intelligence/expert systems are among the topics covered

The 11th Space Simulation Conference

Subject areas range from specialized issues dealing with the space and entry environments to the environmental testing of systems and complete spacecraft of present-day vintage. Various papers consider: the test and development of several key systems of the orbiter vehicle; integrated tests of complete satellites; new and unique test facilities developed to meet the demanding requirements of high fidelity simulation of test environments; and contamination species, including the instrumentation for detection and measurement of such. Special topics include improved thermal protection methodologies and approaches, sophisticated sensor developments, and other related testing and development areas

Large space structures and systems in the space station era: A bibliography with indexes (supplement 05)

Bibliographies and abstracts are listed for 1363 reports, articles, and other documents introduced into the NASA scientific and technical information system between January 1, 1991 and July 31, 1992. Topics covered include technology development and mission design according to system, interactive analysis and design, structural and thermal analysis and design, structural concepts and control systems, electronics, advanced materials, assembly concepts, propulsion and solar power satellite systems

Перспективы развития фундаментальных наук: сборник научных трудов XII Международной конференция студентов и молодых ученых, г. Томск, 21-24 апреля 2015 г.

Сборник содержит труды участников XII Международной конференции студентов и молодых учёных «Перспективы развития фундаментальных наук». Включает доклады студентов и молодых ученых, представленные на секциях «Физика», «Химия», «Математика», «Биология и медицина», «Наноматериалы и нанотехнологии», «Технология», «Конкурс архитектурных работ», «IT- технологии и электроника». Предназначен для студентов, аспирантов, молодых ученых, преподавателей в области естественных наук и высшей математики