2012年11月28日
美国宇航局技术学家乔纳森帕丽兰不相信。事实上,他认为,昔日的计算技术可能会彻底彻底彻底彻底改变从自主的Rendezvous和对接到远程纠正大型可部署的空间望远镜镜上的波前误差,如詹姆斯韦布太空望远镜飞行。
戈达德技术专家Jonathan Pellish拥有戈达德开发的数字测试板(较大)和包含基于模拟的数据处理集成电路的Irad开发的子卡。子卡捕获到数字测试板,并将用于测试许多空云处理应用程序。信用:NASA / GODDARD / PAT IZZO
“这是过去的前进,”Pellish表示,参考由剑桥,基于Mass.的公司的新兴加工技术,模拟设备抒情实验室。
如此确信是其潜力,Pellish正在与科学家和工程师会面,以解释技术的能力,并使用2013财年NASA中心创新基金资源来构建研究人员可以用来测试技术的一系列科学技术的表现应用程序。Pellish在MD的Greenbelt的NASA戈达德太空飞行中心工作。他还开展了初步辐射效应研究,以了解技术的建筑如何在太空中遇到的极端环境下持有。
“除非我真的相信它,否则我不会这样做,”Pellish补充道。“这是我看到的一些事情之一,这与别人想要做的事情真的不同。我认为这项技术可以从根本上改变我们执行车载处理的方式。”
基于模拟的微芯片
新技术是一种基于模拟的微芯片,具有来自国防高级研究项目局(DARPA)的重要支持。该公司的新微芯片更像Dimmer开关,而不是依赖于打开和关闭的微小开关或晶体管,而是将计算系统转换为有意义的东西。它可以接受输入和计算零和一个,直接表示概率或确定性水平的输出。
“该技术与标准数字信号处理根本不同,识别零之间的值与传统数字电路的成本禁止或不可能实现,”Pellish说。
他解释说,处理器增强的表现是由于技术有效的方式。虽然数字系统使用处理器一时一次性地通过计算,但在串行方式中,新处理器使用电子信号来表示概率而不是二进制文件和零。然后它有效地并行运行计算。当它可能需要500个数字计算机晶体管来计算概率时,新技术只需几个。换句话说,微芯片可以更有效地执行计算,并且比数字处理器的电路较少,功率较低,Pellish表示。
虽然“戈达德内的技术存在压倒性的积极支持”,因为Pellish开始将同事引入其能力,但他是第一个承认该技术不适合所有空间应用。
快速傅里叶变换
然而,由于其效率和固有的设计,它特别适用于计算快速傅里叶变换(FFT),更具体地是离散的傅里叶变换,是数字信号处理中的普遍存在的数学算法。在其他事情之外,傅里叶将分解信号转换为它们的组成频率,并且用于生成和过滤手机和Wi-Fi传输以及压缩音频,图像和视频文件,使得它们占用较少的带宽。
在其他产品中,该公司开发了一种基于模拟的集成电路,专门用于计算傅里叶变换。该团队将使用公司捐赠的技术,组装多个定制电路板。“我们将采用硬件,看看它可以使用我们的数据和应用程序,”Pellish解释说。
该组的第一个应用程序与FFT集成电路的一个版本的目标是波前感应和控制,用于对齐多个镜面段的计算技术,如那些在韦伯望远镜上飞行的镜头,使它们作为单个操作镜像系统。
此外,与戈达德的太空天气实验室合作的Jeffrey Klenzing希望评估该技术对板载数据处理的用途,特别是对于太阳的研究。“对于典型的探测火箭应用,我们向下发送所有数据并在地面上执行快速的傅里叶变换。但是,对于卫星任务,这不可行,给予有限的遥测,”克朗说。“用于执行快速,可靠的FFT的芯片对于这种Heliophysicsics任务非常有用,特别是推动小型低功耗卫星,例如立方体和纳米液。”
Pellish还认为,自动的Rendezvous和对接以及需要精确的位置信息的其他应用程序将受益于基于模拟的技术。“我们正试图在美国宇航局创建一个新的市场进行模拟处理。我相信它会给我们一个竞争优势。如果我们可以推动它,它可以彻底改变我们在船上数据处理方式。”
来源:http://www.nasa.gov/