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Zuverlässige FPGA-basierte adaptive Systeme in der Luft- und Raumfahrt

Für Luft- und Raumfahrtanwendungen wurde ein FPGA-basiertes System entwickelt, das es erlaubt, einzelne Hardware-Module bei Bedarf und zur Laufzeit auszutauschen durch Mechanismen der Hardware-Rekonfiguration. Dies ist vor allem interessant im Einsatzgebiet von Kommunikationssatelliten, beispielsweise zur Anpassung der implementierten digitalen Signalverarbeitungsverfahren während des Betriebs durch Updates oder sogar im Falle neuer Kommunikationsstandards. Weiterhin operieren solche Systeme in einer Umgebung mit verstärkter Strahlung, was den Einsatz von SRAM-basierten FPGAs erschwert. Auch hier kann die Rekonfigurierbarkeit eines FPGAs zur Laufzeit genutzt werden, um die Zuverlässigkeit eines Systems zu erhöhen. In diesem Projekt wurden daher auch geeignete Gegenmaßnahmen untersucht, die die korrekte Funktionsfähigkeit eines Satellitensystems über dessen Einsatzzeit garantieren bzw. diese verlängern, beispielsweise durch das „Auffrischen von Konfigurationsdaten“ oder durch „Replizieren kritischer Module“ zur Realisierung von Redundanztechniken.
Projektgegenstand waren daher zuverlässige und anpassungsfähige FPGA-basierte Systeme für die digitale Signalverarbeitung in der Luft- und Raumfahrt. Dabei wurde die partiell dynamische Rekonfigurierbarkeit von FPGAs ausgenutzt.

 

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