Юго-Западный научно-исследовательский институт (SwRI) разработал алгоритм удаленного обновления и ремонта программного обеспечения космических аппаратов, использующий меньше времени и данных, чем обычные методы.
Этот инструмент не только повышает общую эффективность спутниковых программных передач, но и может восстанавливать данные после неудачных обновлений в эфире и вредоносных кибератак.
"Вместо обновления всего файла или операционной системы, что обычно требуется при обновлениях программного обеспечения спутниковой связи, наш инструмент может находить и исправлять мелкие ошибки", - сказал Генри Хасвелл, инженер-исследователь из подразделения интеллектуальных систем SwRI. Хасвелл представит исследовательскую работу под названием "Безопасное микропатчирование на МКС" на конференции DEF CON 31, 10-13 августа, в Лас-Вегасе.
Исследователи успешно внедрили и протестировали инструмент на Международной космической станции (МКС) 25 июня. SwRI совместно с Axiom Space Inc. и Amazon Web Services (AWS) загрузили и оценили технологию микропатч на компьютере, управляемом Axiom Space на МКС. Axiom Space сотрудничала с AWS, чтобы доставить этот компьютер AWS Snowcone на МКС в рамках миссии Ax-1.
Обновление спутникового программного обеспечения через телеметрические сети с ограниченной пропускной способностью и прерывистыми контактами может привести к прерыванию обновления и повреждению файлов в процессе. Когда это происходит, текущим стандартом является повторная отправка всего файла по сети. Однако для этого обычно требуется дождаться времени, когда спутник выровняется с наземной станцией. Это окно может длиться всего восемь минут и возникать только раз в несколько дней.
"Мы сосредоточили наши исследования на уменьшении объема повторных передач данных, потому что это имеет решающее значение для сокращения времени простоя миссии", - сказал Диего Алдучин, специалист по информатике SwRI.
Перед тестированием на МКС лаборатория SwRI протестировала пять алгоритмов, имитирующих несколько режимов повреждения. Лабораторные исследования определили алгоритм поиска двойной точки останова (DBS) как наиболее перспективное решение для развертывания связи Земля-космос. Исправление DBS устраняет множество сложных файловых ошибок, таких как вставка, модификация и удаление, в то время как устаревшие системы могут устранять только простые неполадки.
SwRI планирует следующий этап исследований, направленный на сокращение количества сообщений, необходимых для обновления файла, при сохранении тех же возможностей исправления ошибок. Исследователи также надеются повысить непрерывность микропатчинга, обеспечивая бесперебойную передачу файлов в случае временной потери соединения.