Generación de código HDL conforme con requisitos espaciales para un procesador de comunicación satelital UHF en Thales Alenia Space

Los modelos verificados se pueden reutilizar en proyectos futuros

“Hemos utilizado Simulink® en otros proyectos y pudimos reutilizar muchos modelos del proyecto UHF. Es fácil crear una librería de modelos configurables y conforme con requisitos espaciales, y reutilizarlos”.

Resultados principales

  • El diseño basado en modelos redujo el plazo de comercialización, y permitió la entrega de productos conformes con estándares en aproximadamente la mitad del tiempo necesario con código desarrollado manualmente
  • El uso del diseño basado en modelos redujo y facilitó el número de iteraciones necesarias entre los equipos de ingeniería de algoritmos y FPGA, lo que agilizó el flujo de trabajo y las tareas de validación
  • Verificar modelos independientemente del objetivo permitió reutilizarlos en diferentes plataformas, lo que eliminó la necesidad de reescribir código y ahorró tiempo en la comprobación de estándares
Recreación artística del procesador UHF en el contenedor en que finalmente viajará al espacio, con la Luna como telón de fondo. En la parte superior se aprecian varias conexiones de interfaz.

Procesador UHF en el contenedor en que viajará al espacio.

La necesidad de acelerar la entrega de productos ha hecho que sea cada vez menos práctico desarrollar código manualmente para FPGA complejas y tolerantes a radiación para aplicaciones espaciales. Para superar el desafío de desarrollar un procesador de comunicaciones UHF, Thales Alenia Space, una empresa con 40 años de experiencia en equipos espaciales, adoptó el diseño basado en modelos con generación de código.

En primer lugar, el equipo de trabajo ajustó el diseño basado en modelos a sus procesos internos de conformidad con estándares espaciales, y creó un conjunto de prácticas de desarrollo de aplicaciones conformes con requisitos espaciales. Profesionales de ingeniería de algoritmos y FPGA colaboraron para capturar estándares de modelado que reflejaran la calidad de los modelos e influyeran en el proceso de generación de código, y establecieron comprobaciones para estos estándares con Simulink Check™. Luego, el equipo experto en algoritmos pudo ejecutarlas automáticamente, mientras que el equipo de ingeniería de FPGA pudo concentrarse en el resto del sistema. El código generado es fácilmente legible, y siempre se genera de la misma forma. Más allá de esto, se pueden enlazar cualquier parte del código y sus elementos correspondientes en el modelo de forma bidireccional.

Luego, el equipo de trabajo de Thales Alenia probó el modelo en un banco de pruebas del equipo de un cliente, donde la FPGA se comportó según lo esperado. Este enfoque facilitó la verificación de conformidad con estándares, ya que los informes de HDL Coder™ y Simulink Check sirvieron como prueba. Además, este flujo de trabajo redujo el número de iteraciones entre los equipos de diseño de algoritmos y FPGA.

El diseño basado en modelos permitió que Thales Alenia Space redujera el tiempo de desarrollo un 50% en comparación con código desarrollado manualmente. Asimismo, dado que los modelos verificados son independientes de la plataforma objetivo, el equipo de trabajo los ha reutilizado para diferentes proyectos.