Im Rahmen des von der Bayerischen Forschungsstiftung geförderten Projekts FORnanoSatellites entwickelt ein Konsortium unter der Leitung der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg ein skalierbares Framework für Nanosatelliten im industriellen Maßstab. Ziel ist es, modulare CubeSats mit einer Kantenlänge von 10 cm effizient und flexibel für verschiedene Anwendungen bereitzustellen.

Echtzeitbetriebssystem RTEMS als Schlüsselkomponente

embedded brains bringt in dieses Projekt das raumfahrtqualifizierte Echtzeitbetriebssystem RTEMS ein – eine Softwareplattform, die sich bereits bei zahlreichen ESA- und NASA-Missionen bewährt hat. Besonders innovativ ist jedoch die Art der Implementierung: RTEMS wird nicht auf einem fest verbauten Prozessor ausgeführt, sondern läuft auf einem RISC-V Softcore-Prozessor, der innerhalb eines FPGAs (Field Programmable Gate Array) abgebildet wird.

Flexible Hardware per Konfigurationsdatei

Diese Architektur eröffnet neue Möglichkeiten: Statt für jede neue Satellitenmission eigene Hardware zu entwickeln, lässt sich beim FPGA sowohl die Software als auch die zugrunde liegende Prozessorstruktur per Konfigurationsdatei anpassen – ganz ohne physische Änderungen. Das reduziert Entwicklungszeiten, senkt Kosten und macht Anpassungen an unterschiedliche Einsatzzwecke schnell und unkompliziert möglich.
Ein einziges Hardware-Design lässt sich so für zahlreiche Satelliten wiederverwenden. Anpassungen an neue Sensorik, Missionen oder Energieprofile erfolgen rein digital – ein entscheidender Vorteil bei der industriellen Skalierung von CubeSats.

embedded brains: Know-how für sicherheitskritische Systeme im All

Mit dem Beitrag zu FORnanoSatellites unterstreicht embedded brains erneut seine Rolle als Partner für hochzuverlässige Embedded-Lösungen für die Raumfahrt. Die Kombination aus RTEMS und RISC-V auf FPGA-Basis zeigt, wie sich Softwareflexibilität und Hardwareanpassung in einer zukunftsweisenden Raumfahrtarchitektur vereinen lassen.