System integration of image processing and further developing of CCSDS and integration of RS422

Abstract

Når hyperspektrale bilder samles og komprimeres, må de lagres i satellittens lagringsenhet, dvs. nyttelastkontrolleren, som også fungerer som en ruter mellom nyttelasten og satellittbussen. For å kommunisere mellom dens innebygde prosesseringsenhet og nyttelastkontrolleren, HYPSO-1-satellitten, som for øyeblikket er i bane, bruker CAN-standarden. Denne metoden fungerer imidlertid godt, men dataoverføring tar litt tid. NTNU Small Satellite Team har konkludert at parallelt med CAN-grensesnittet, en UART koblet til en RS-422 med en baud hastighet nær 3 Mbps er foretrukket. Implementering av en AXI UART 16550 enhet å transportere data fra minnet til nyttelastkontrolleren er metoden som er bestemt. Dette oppnås ved å overføre data serielt via UART enheten fra databufferen som inneholder den komprimerte HSI-dataen ifra Cube DMA modulen. Forsinkelser i systemet er redusert ved bruk av «interrupt» funksjonalitet. Dataen leveres fra enhetens sendelinje til RS-422, som er videre koblet til nyttelastkontrolleren. Etter integrasjon og testing fungerte UART som beregnet, med data som vellykket overføres og mottas mellom to enheter. For å fullføre prosjektet må UART-driveren gjøres kompatibel med innebygd Linux slik at den kan fungere med de andre innebygd prosesserings programmene.

When hyperspectral pictures are collected and compressed, they must be stored in the satellite’s storage device, i.e. the payload controller, which also serves as a router between the payload and the satellite bus. In order to communicate between its Onboard Processing Unit and the Payload Controller, the HYPSO-1 satellite, which is presently in orbit, uses the CAN standard. This method works fine, however data transmission takes some time. The NTNU Small Satellite Team has concluded that in parallel with the CAN interface, a UART coupled to an RS-422 with a baud rate close to 3 Mbps is preferable. Implementing an AXI UART 16550 peripheral to transport data from the memory to the Payload Controller is the method which is decided. This is accomplished by transferring serially with the peripheral the compressed HSI data from the Cube DMA, which is kept in a data buffer. The latency of the UART functionality is reduced by utilizing interrupts. The data is delivered from the device’s transmit line to the RS-422, which is further linked to the Payload Controller. After integration and testing, the UART operated as intended, with data being successfully transferred and received between two devices. To complete the project, the UART driver must be made compatible with embedded Linux so that it can function with the other Onboard Processing Unit programs.