advanced extravehicular mobility unit informatics software ... · advanced extravehicular mobility...
TRANSCRIPT
Theodore W. WrightGlenn Research Center, Cleveland, Ohio
Advanced Extravehicular Mobility UnitInformatics Software Design
NASA/TM—2014-218319
June 2014
https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=20140011173 2020-04-02T09:06:15+00:00Z
NASA STI Program . . . in Profi le
Since its founding, NASA has been dedicated to the advancement of aeronautics and space science. The NASA Scientifi c and Technical Information (STI) program plays a key part in helping NASA maintain this important role.
The NASA STI Program operates under the auspices of the Agency Chief Information Offi cer. It collects, organizes, provides for archiving, and disseminates NASA’s STI. The NASA STI program provides access to the NASA Aeronautics and Space Database and its public interface, the NASA Technical Reports Server, thus providing one of the largest collections of aeronautical and space science STI in the world. Results are published in both non-NASA channels and by NASA in the NASA STI Report Series, which includes the following report types:
• TECHNICAL PUBLICATION. Reports of completed research or a major signifi cant phase of research that present the results of NASA programs and include extensive data or theoretical analysis. Includes compilations of signifi cant scientifi c and technical data and information deemed to be of continuing reference value. NASA counterpart of peer-reviewed formal professional papers but has less stringent limitations on manuscript length and extent of graphic presentations.
• TECHNICAL MEMORANDUM. Scientifi c and technical fi ndings that are preliminary or of specialized interest, e.g., quick release reports, working papers, and bibliographies that contain minimal annotation. Does not contain extensive analysis.
• CONTRACTOR REPORT. Scientifi c and technical fi ndings by NASA-sponsored contractors and grantees.
• CONFERENCE PUBLICATION. Collected papers from scientifi c and technical conferences, symposia, seminars, or other meetings sponsored or cosponsored by NASA.
• SPECIAL PUBLICATION. Scientifi c, technical, or historical information from NASA programs, projects, and missions, often concerned with subjects having substantial public interest.
• TECHNICAL TRANSLATION. English-language translations of foreign scientifi c and technical material pertinent to NASA’s mission.
Specialized services also include creating custom thesauri, building customized databases, organizing and publishing research results.
For more information about the NASA STI program, see the following:
• Access the NASA STI program home page at http://www.sti.nasa.gov
• E-mail your question to [email protected]
• Fax your question to the NASA STI Information Desk at 443–757–5803
• Phone the NASA STI Information Desk at 443–757–5802
• Write to: STI Information Desk
NASA Center for AeroSpace Information 7115 Standard Drive Hanover, MD 21076–1320
Theodore W. WrightGlenn Research Center, Cleveland, Ohio
Advanced Extravehicular Mobility UnitInformatics Software Design
NASA/TM—2014-218319
June 2014
National Aeronautics andSpace Administration
Glenn Research CenterCleveland, Ohio 44135
Available from
NASA Center for Aerospace Information7115 Standard DriveHanover, MD 21076–1320
National Technical Information Service5301 Shawnee Road
Alexandria, VA 22312
Available electronically at http://www.sti.nasa.gov
Trade names and trademarks are used in this report for identifi cation only. Their usage does not constitute an offi cial endorsement, either expressed or implied, by the National Aeronautics and
Space Administration.
Level of Review: This material has been technically reviewed by technical management.
Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design
Theodore W. Wright
National Aeronautics and Space Administration Glenn Research Center Cleveland, Ohio 44135
Abstract
This is a description of the software design for the 2013 edition of the Advanced Extravehicular Mobility Unit (AEMU) Informatics computer subassembly. The Informatics system is an optional part of the AEMU space suit assembly. It adds a graphical interface for displaying suit status, timelines, procedures, and caution and warning information. In the future it will display maps with GPS position data, and video and still images captured by the astronaut.
NASA/TM—2014-218319 iii
��������
� ����� ���� �
� �������������� ���� ������� ���� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ���� ���������������������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ���� ��� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �
� ����������������������������������� ��� ����� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��� !� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � "��� #���$! � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � "��� ���%����������&�''���()����* � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � +
! ��������" #��� ��� $��� ,,-�'����������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � .
����� ����� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � /����� �����������������% � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �0����� ������%1��� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �0����� �����2��%1��� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ������ ���1���1���3��4��%� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��
��� !$�(5�2�����������4����6���-����'��� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ������� ������*��1�����7 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ������� �������������1�����7 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ������� &���71�����7 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ����� 8������������ � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �"���� ���������1�����7 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �+����" �������1�����7 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �.����+ ���������9�����%1�����7 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �/
������ �%
& '����� �� �%
� ����� ����
4�����������������'�4���'�:�������%�'���4��0����������'�4���2�����3����2�4������$�*����76���;�3$6< -�'������������������*�����*�7� 4�-�'���������7���������������������'�4���������������*�7� -������%���4���������'���'��������7��%����������= ���������=����������= �������������:�����% ��'��������� -� �4� '����� ��:���������7����:��4���������������= ���2���������������%����������*7�4�����������
NASA/TM—2014-218319 1
)����4���4�-�'���������7�������:��������%����= ������7�'�4�'�������= �����'����= ������>��7'������= ���������= ���������������4�����������������7?��������4�������������4���4���>��%���:�����%����������� 4����������4��*������������������*��4���:��-�'���������7�������������4���*�����*�7����%������������
� ��������������
4��������������7�������>��������������>4����������������7�����:��4�����4����������>��%6���;��6<�6�������''����*��%���4�������*����������:��4����4>��>@�%4����2����*��='��*����*����������%-�'��������:�������������= ��:����= ��:��:��= ��*��������������4����4���'���7������������2��''����������>�����4���:����
4�4���:�������������������� ��������������� -���������;���A*7���A<= ��%4�;����B�<=C� ��������*����:��4����$ +���4����������������������:��D� %���4�����������������*��������7����>E�> 4�������%�� -�4�� ��$& �'��$�����7= ���& @��4F���7���������1 ��������'���4���������%�7�����������F���7�����= �00$*��(�3�4�����= ����6�&4������������� 4����������4����������������'��GB= *���'�4���'�:��������������= �����:����00$GB����������:��������������
4�-�'���������7���������2���������2����3�4��������:���� 4��������2�������7��������������'��������;'��2��������%������<���2������'��������;'����������2����������7�<= *���4�����������������������4��������-�'����������'�:���� ����������'��������%������2��3�4�����4��*����������'���7������:��4�4�-�'����������'�:���= *���4������:��?������������F��;2��������%����������������������<�
9��4�4����������'��G1$- ���D1� ���2�����*����= �4�&��%��*���������2��4���''������7;�4�:���8�%��� �<��2������'�� �4�)��� 1������������4�����4����%7�������; ���������< ������ 4��0��*7"00 ���������� A ��'' ������74�� ��%�*������ �� ��� '�� ���������������= ��� �4�*������������� �4���%4�6�& ��7*���� �����'���� 8��*���4 ��� ������%= �4�&��%��*���������2��� �� � .00*7�.0����������+A� 1 ������7�4��������������'�4�&��%��*���� 4�� 1+4��F2����4*������ �4�����������7�������'���������� �����;�����������2�����4������= *���4��:������:����'�4�����������:�����%%��2��<�
4�&��%��*���4����������������������4��������������������������4���:���� G���:��������'�:����������4��*���������'���4�'����:��%����������H
I ������� ����
I ����������������������
I ���
� &��%��*���&������������:��4*����*���������������'���4�4���:����������������4�:���8�%��� ��
NASA/TM—2014-218319 2
8�%��� �H &��%��*���&���������������2��%�4�1�������� ��''������7
8�%��� �H &��%��*���&������������:��4*����*���� ����= ������������
NASA/TM—2014-218319 3
�(� '����)������� *
4�&��%��*���4���:������������������*�����7>*���������>����������������= ��:4���4��7��������:������= �4���������%�7����������'�������5�����7�= �/+0� 4����������������������*�����������7��:��4�)��:���������������������'�4���������������2�����2����*��;�4��������*�����*�7���2�����4��= �'�������<� �����%�*�����7*�����������4�����*�����������7��������������������������F%��������:��4������������2�������
� *�����7>*����������*�������4�$����1����������������������������4���������7���>������:��4��:���;�������D ��:�����%�����<-� �����'���� ��-� �����'�����������F%������������&��%��*���&�������/���������4����������/����0� 4����������������������0�".� � ��������2��'���4��������*��1���0+�4�������:��4��%����������������*�����=���4���������*����F%�����������*7�����%�:����������7��������������������4�:���������% ��
������% �H ��F%����%�4���������2�����������%�4������� J � � � � � � ( ��2 ( � � �� ��4� ����0+ 0�". K ( �7 � ( � � � � � ( ���−� � � � � � � ( ��� −�( ��:L��2����
� J � � �� * � � � � � 7 *����� 4� ��:��� � � � � � 4:����� −� −' ( ��2 ( � � � �
�(� ������������" ��������
4�-�'��������������74����������4�����%�����������4��������������������4�����2��'�����'�������������� 8��������%��3���4= �4�����*����2��*7�������������������� 4�*����>*��������%��������$�����������������$�0��4�����������%��������%�������������������������������:��4��-� �����'���;:��4���������0������0��/��������2��7<� D���������������������*����������*����4���%�����F���2�����:��4�4�%��2��72������������������������4�����%:��4�����M�����%�F���������������'�4���*�����*�7�
4����������>:��������2������2��'�� �4���4��= ����7�4�����%��%������� ����������� �4�*���%������4��������4�-� ��%�������������������%�����F������%��2��72������= ���*�����4����%���������������4�����%= �����*���4���4�4�����%����%�4�#���$!(��������&�''��'�����������*������������ ��� ��� ����
�(� +��
4�-�'��������������7����4���������������������������7= :4��4�����������������= ���%���������������� '��3���4 ������%� 4�� ��'������������� '������ ����������= ����%����*����$N���/��� �4���������������4���%4��:���;������:�����%�����<�����������'����
NASA/TM—2014-218319 4
4�&��%��*���&�����/4�������������������*����F%�������������6�� ����%�4��������2��������2����7�������� ���>����������2��������2����7�'���4�&��%��*���6�������:��4��%����������= ������4�����������������4�6�� ��2�������������:�����4���2����������4����F%���������%��������7�����������= ���4�:���������% ��
������% �H ��F%����%�4�������6�� ������������4����� J � � � � � � � � � � � � � � � � ( ��2 ( � � 7 0 �� ��4� &&−6��� K ( �7 � ( � � 2 � � � � ( *���L�����%� � . ( � � � � �
4����������>:��������2������2��'������������=����7�4�����%��%�������������������4�*���%������4��������4���������������������4�)3$� '���������������������������������������= ���%����������������� -��4����*���4���4���������%�4�#���$!(��������&�''��'�����������*������������ ��� ��� ����
� �����������������������������������
���4��%4�4���'�:�����2��������'��-�'����������%�����'����*������7���������������������= �������������������2����%��'�������%4�%4����2���������������������= ��*������= �����>������%�7������ 4������:��4���'�:�����*���2������������������7������= ���:��4�����������7���%��2������������*������������������������������4�*�����:�7�����4��%��
�(� ����,
4��������4�������>������'�:�����M���������'�� -�'��������= �������:���4������ �4���������%�7�����������������'���= %�����2�������������= �������������= 4���:����������=��������;'���<�
4�&��%��*���&����:������2����:��4�4���%����������������*���������O�@��4F���7�����4��:������������4�������2������;��%��������������%�����= �0��>�����������2��������.���<*�'��� ������%= ��� ��� '�����"�& 4�%4�����������1 ���� �����2�������� '���F���7���������� 6*������������0�:������������= ���:���������*����������:���:��4�������������7�������������������'���������7� G�:�2��= ��:����������������%�����'���4��������*��������4�����2��� �4��������� �4�4���:����������������6=���6*������������ 1��2�����������*�*�7*���������'��6*����:��4�����''���= *���4�����4�����*����2����*�������������4�������
��2�������������������'�:����������������������'��-�'��������� 4�&��%��*���4����*�����7*����������= �������������)��:���������������������������������������������' �7��4����B��:��4��4�� �����*����� 4� ����� ��*�����*�7:��� ���2��� ��)� ���2��;-�'������������������������ �4��'���4���������= ������������*�����7>*�����������4��<�� �������4�������������:���%%��%�����4�&��%��*����������4����:���= ���������:�F��
NASA/TM—2014-218319 5
�����'�� �� ��� '��� �4�&��%��*���:��4 �4������� ��7��������� � 8�������'�������������������������*�������������F������4�&��%��*���O��1 ����� 4������������'�:����������������2�����������������������2��3�4�����'����4��������*�����*�7�
�(� -�
4����2����%���������-�'���������7�����������-��������������������4����*�������>������;8���4<%���4�����2������������������*������� 8���4��*���%��������������������������������>-��������'����= �����''���������4����6���-����'���;�6-< ��*���7����M������
4���*���7�4�������4����������� �� ��*���7� !�:����������7� ,,*��������= *��������2�������4�2����������������2���7������%��%�:��4��*�����5�2������������� ����!$� �����������������������= ����������4'�������:���:��4�4�� ,,� �6- ��2��������������������������������%= ��'�������2���������������4���'��� !�4����2������4����2����%��H
I -� �� �����>����'���� 4�� ����:����� ��*���2��������������������= $�������4= ��9����:������������������7������������������4���*�������������= :4���������������������������7�
I E���*��������������= !������'�����������7:��4�4�2�������2��= *7������%��������%�7������7������4���4�P��9����:�7����� -�4��%������'��������2����������2��7���:4���:����
I !$� ��7����������������:4������''����������������������= ����:��%���74���:����4��%���
!�2��������.:�����������'����4���%�������'�:������������7�������'�����-�'����������2�������� �� '��� G�:�2��= !�2������ :�� �������7 ����������������� ��*��2������������B��'����*������7������ 4�6*�������0��������������4��:������������!� �0= *����������������4���������7�����������4���:����������� � �:���4��!� �4����*���>�2�������:4�����������������
�(� .��/-
� ����������������� ���:������4�����������*�����������'�������*����'�����������4��%�*�>�:���������7����������:�������*�����*����= ���4���4��3$6�94������������*������������������7����*������61� *���������= ��������������4���4�:��4�������%�������*�����F���%����4���������������*�����������������
4����������� ������ ��������*���7����������%�*������*���4(��*����*��7�������2����7���7= ��M�����%�*������B��������'����� #���$! �����*���7�4����������������= ��������������4��A������:���A���������= �����������M����������������������������*�������'�:���� -�
NASA/TM—2014-218319 6
:�����%�����7��2������'��4�%4'��M����7������%��������������9���������= :4����'F�����7������������
4��������B����'���%��%�*�����%���#���$!�4��7�4��*�����%���������������������A'�����������7A%�������� �4�� ���������������:������'F��� ���� �4�-�'����������'�:��������4��������7�4��(#���$! ���������*������������������������:������'F�%��������*7�3$6 ��*�����*����� #���$! 2���������������������7����*7-�'���������
�(! +���������� ���0�����12�����
#���$! ����������*��'����2��%*7���*��:������������= *�������������:4��'������4���*7�������� � ���!������� �������������������B��4�'������'�4�����*���%���4��%��� 4����������� "���������������##�� '�����:�������������*����7:������������
��2����%���'����%��������&�''����������H
I ���'F�����;���%4��7����������<*����7������������������
I 3��7*���:�����������*����������������������������
I 4����%4�7���������������B��*7���%��
I � ����%���������4����������4���������7�������%����������%��'�:���'����������������������������%��%�
I �����*��%������������������������������?������������'��M�����%���*���7
��������&�''����������%��'������%��4��������� '�� �4� ,,����7�4�� ���%��%��= *�����������������'����4�����%��%��������2����*7�4�����������
-�'������������4���4���3$6 ��*�����*��������4�)����* ���%��%���������������� )����*������%���'����*������7�����= ����������������������7������������'��������7� ���4��%4�4�-�'����������������������7:�������� ,,������������4�4�%4����2�������'���= �������4�)����*�����������������4�������������7:��4��4���3$6 �����*�����
4�:���'������'�4�������*���4��*7#���$! ���4�:���8�%��� �� � �"*�� 7�������������7 4��������������4�F��������'�4������%�;��������������2���4�����������'�4������%�<�)������:�*7����4���������4����%�4�'�4���������&�''�������'�4������%�� 4� � ������%�4������������:���*7�������� )������4���������&�''����7����= '����:��*70������*7���;�� -- 0�00<�������4�����������%����%�4����������'�'���������������*����7:��4�4��������$ ���4�������� �6 �������4��������*�����*�7�
4���������&�''�������'�4������%�4�����������7F����'����:��*70��������������F����� 4���������7F������� ��$��= ��%����%!= ��� �&!�� 4� �&!� F�������������:4��4��������F����'����:� 8���������= �4� '(')�*�+���,+) �7��:�����:�7�*�'����:��*7�4�������$�= ������$� ��� ������$� F����� �*������B�������%��7��������������7����������*7�4�-�'����������'�:����
NASA/TM—2014-218319 7
8�%��� �H #���$!(��������&�''��:���'�����
Protocol Buffer Payload16 bit CRC
CCITT/xmodem
sender(varint)
timestamp(8 byte double)
type(varint)
options
value value
UDP or ZeroMQ Data
key(varint)
value
key(varint)
key(varint)
key(varint)
key(varint)
key(varint)
16 bit length of protocol buffer
0 to 3 pad bytes
! ��������" #��� ���
4���'�:������4���������'�4�-�'���������6- ������������:������H
I �� �#����������� ����:���������4� ,,���%������%���%��%��4������������*��'������'�4����:����������������������:����������������%���2���F�������
I � %���4�������������'�������:���������4�!�!$� ���%��%�;:4��4������*��������'����������2�%���4�����7������%��%����5�2�������<�4������������*�����7'��'��������%�4�������7�'�����
4����4������������ � ��'�:��� ��������� ������ �!! ��� �4��4������ �4� ���4��%��'����*��:����4� ,,���!$� 4��2��� ���1���4�����4���������'�4�!���%�������������������4�����= �������������4��:4����:��������7����2������4���'����������������4��%���2����= ���������������%�������7������������������4����������'����
!(� �33������� ���
� *�������%����'�4� ,,��'������������������4�:���8�%��� �� 4���'���������������>2��������F2���?������������H ����!= �����$�����������= ��$�� ���= �����-�� ���= ����!! ��������� $�?���������������*�������������*���'���������������= ����������>��:�*��:����4���4�:�4���������'���������� �������������������:������%%���4�������'
NASA/TM—2014-218319 8
8�%��� �H &����1��%����' ,,����'��������
Setup
Periodic(1 Hz)
Initialize AppData
Initialize Publish Socket
Initialize Subscribe
Socket
Initialize Timers
Update Time in
AppData
CreateInformaticsTelemetry
SendCreate
Message Structure
Fill In Message
Fields
EncodeProtocol Buffer
Add 16 bit CRC
Publish
ReceiveSubscribedMessage Arrives
Compute And Check 16 bit CRC
Decode Protocol Buffer
Msg Type Speci�c
Processing
Update AppData
AppData Change
Graphics Update
��''�������?������������= ����4��������������������:��4����������:��
!(�(� �����
4� ����! ���� ����������:4�� �4����%���������� -��F��� ?�* �� �� ��������B����1���= �����������1������������7������= ������������B��*7�������%��������������4��������%�4� ������#������ '���4���������*����4��������4�2��������2������
)����#���$! ���������������'����*���4��%��7��'���������4��-�'��������������������2����*������4���3$6 �����*�����
� ��''�����#���$! ���������4����*����*������7����-�'��������������������2�'����4����:���� � ���%��#���$! ��*����*����������*���������������������������������'����= �����7�����*����*���������������� 4���*����*���������������������4������4���4���*���4����������= ����7�4��%-�'����������*���4��:���*������2�����������������4�����������������'�����4���3$6 �����*�����
4����������'�4������������ ����������B�������� �'�����������B�����= ��GB��������%%��������$����������� ����%���������2����
� �����������������������������4���'���������������'����7*����4������%� -'���7��4���
NASA/TM—2014-218319 9
'�������4��.00��*�'���������������= �4� ��� @�%����������4���7������= ����:��%����*����������''������7���4����������'�������� 4��������������4���:����������4�����������*���'�����*�������2����*��������������7��
!(�(� ������ ��� ������
4� �����$����������� �������GB�����2���� 4�F����4��%����������%���4����������������������4�2���������1���� 4���4��%������1���:������%%�������������6- ���������4���������������
4��������������� ���� �� �������������*���4� ��������7���������������% �4�-�'��������������= :4��4��'������:�7� �%���� 4��������'���������%�����*���4��%�������4�����'����7�7���'��������7= �����������*�����4�������������
4�F������������������������������*���4���������7���������������%&���7-�'��������;����-1=�������*��������������%= ��������= ������������:�����%�����%��<�
!(�(� ��������4���
��*���4��%����������:��4���������%�)����*��������*�''�����������;��7���'A ������A<��4����4���������'�4�������*���%�������� � �������4��������� %�%��� '�����������������������B����F�������4������������B����
)���= 2������������%����������'�4�F�������4����������� 4��������������7�4�����������7F�����4��������:�7�4�2�2�����H ��$��= �&!�= ��� ��%����%!� 4� ��$�� F�������������4���4�������������%'���-�'��������� 4� �&!� F������������4��7���'�4���������*�''�������%�=:4��4�����������4�������������������F�����4������*���������� 4� ��%����%! F������������4������4�����������������
E�����������F������7*������7*���M�����= ��������%���4� �&!� F���� 8���������= �'�4� �&!�F������7�4���4���������������-�'����������������'��������= �4���2��������*�����%������4� ������ F����
&�������4�����4�������)����*�����'�����������'�4�����'���'������� ,,�����'���'�����>�����*�''���= ������������F����'�4�'��� ���*. ����*������ ���� '���2��7�����������������. �����������4������*���%�����
�'����4�F�������F������= �4������������������������������*�''������������7�'*7���� :�'�����������������M����������'����4������H !�*������%*#��%*��##�� ��� !�*���$��
�'����������%= �4�����������%�4�����F������4�*�%�����%�'�4������������= ���0�������*7��������������4�����
)�����">*�� 7�������������7 4���; � > - ������2������<����������'���4�����7�'*7���= �����������������*�%�����%�
NASA/TM—2014-218319 10
8�����7= �4�*7������7 �� ���� �� �4�#���$! ��*���4������ '������2��7 �� �4����:���� )����4��������4�-�'����������*����*���������������������4������'�4���*���4������= ��7�4��%��*���4��:������%%���4�����������'����:����������
!(�(! '� ��5����4���
4� �����-�� ��� ������������������:4���2�����������������4������2�����4���*����*����:���������� � �">*�� � ����������'���4�������;�%�����%�4�F����:�*7���<= ����4�������������4��">*�� � ���������*����������4�F����:�*7����'�4�������� -'�4�7���������������= �4�������������������
�'����4� � �����������''= �4������:�*7������������F���4����%�4�'�4���������&�''����������'�4�������= :4��4���4�����������'����4�*7�������������7'����:��%�4����%�4� 4����%�4����M�����*�������4�����7*����*7������4�����4������*��%������
)���= �4���������&�''��*7������������������)����*��������*�''������������ -'�4�������������%�����;*������������4�:�����2�����������������������%���������&�''��<= �4�������������������
4� �&!� F����'�4��������������������= ������������������4����������7�������F��������������*�������4�F���� -���������������= �4�����������7������4���������F������M�����*7�4��7��'����4�������������������4� ������#������ ��:�����4�2����������1����
1���4������%'���4� ���������9�����%�7�������%4��7��''�����= *�������4�������������������������������������������4��:�������4�������1���= *����2����*�����%�4;�4�����7*�B��������� ���������9�����%�����%���4��4�2�*��������2��<� -���������2���������'����4������= *���4��������������������:���%�����������������:��4�4������������7�*���2����������7�
!(�( "��4����4����6, #����
4� �!! ��� �������*�������7?����������������2�����;����������2����*���<:��4 ������ ��������� '��������'��������%���:�����%���42����� 4� ������ '��������4����������'�4�2����4���4��%��= ����'��= ������!� ����� ������'7��������������4������������������ 4���%������������������!� !��!���& �����������������������'�4�������
4�����������F2�������'4���������*���������������������������������2�����'�����42�����4�� �� ������ �����1���= :4����� � ���%������ �����7 ����� �*��� �� �4�2����*��O� �7�� �������� �4��������4��������������*��= �4���������2�������%��������'�����$���������������� ������% � �4�:��4�����%��������'��������:��4�4� ��� ���/$�����0 ��%�)� 1������4�������������7�4��7�� $����� ������� ��%�)� � 4���������������:��4����1����������F����������������'�����7���������������'�����42����*���
NASA/TM—2014-218319 11
� !������$2�� �����������*�'�������������������'���$���������������;��������%���4�F�������� 3%��!!�������-�� ��2�<�����%��������4� ����'����������*�''���������%����������%'����4���������*�''����F������F��;��%�2!����<�
������% �H $���������������������'�������H ��� ���/$�����0 ��%�)� 1� ( ( � � � � % � � � � � � � � '��� M� � � � � � � � � � � � � 2 � �: � � � � � − 1E )E 31-� !L��E�3�Q; ���* � � ����)�: �3�1 ����)�: 9�-3 ��� � ���)�: )E-8Q ����)�: 4��%�� <� � � * � � � H 2� �� �� � � ���)�: ; � � � � � ���* � � R� < S � ' ; � TU �L����)�: < S �L����)�: U � V ��� � ����)�: 4��%�� ; < V WW� ���* � � ����)�: ; < � � � � � S � � � � � � �L����)�: V W � � % � � � � H 2� �� ����)�: 4��%�� ; < V" � � � 2 � � � H ���* � � �L����)�: V
!(� -/�17�5�� ����+��#� ���8�������� �
4���7����'�4�%���4�������������'�����*���������2����2�������'�4�-�'�������������'�������������1�������� ������������'���������7���'����3$6 4����'��������������
4�%���4�������������'���4�����������'����������������7�����������������������:4��4��������7��= ���4�����������2������������*���'�����:4����4����%�������2��������4�:��������'������������������� 4��������:�'��*>����*�������������4�����'�4�������7�4������������������4�2����*������'������������7� E��4���%4���%��'�4�������7���������'������������'���������4������:�7�������7��= ��������:4��4��*��������������%�4�����4�*�������������'�4�������������'���������������������'�4���'�����������4����������������7����������*7�4� 9 � ��*�����*�7� ���8�%��� '������������
4���������7����������*�������4������4�%4��%4���:��4�*���*������ 4��������2����:�7��'�:���4��%�����''�������*�������������������%�4����%�������''������7����'4���:���� -'���7*������������������4�4���:���= �4���'������%4�����:��7�:�����������?�������*�� 4�� 1+������7���4�&��%��*�����2��������*����4�� ���4*������;�!0 $� 0 �����0 ��#�= �������<= :4����4���'������%4�*�������:���4*��:�����*�� -'������������������4�4���:���=�4���*���*����������������������� -'�4�4���:���4�������4>�����������'���;�����4�� 1+<����4��%�4���*���4�������7:������������
������������4�2����������7�����'�����������4�������������%�4���'���%��'�4�������7�8���������= 8�%��� . �4�:��4�8������������������7;*�������4�8-�3 ��*�������������4����<= :4��44��'����������������4�����H ������ � 0 ������4!0 ������5���0 ��� 4!��-���4���������7�������������������4�%4��%4���:��4�7����:*�����= ������*��4��%��:��4�4��������:�����:��7�= ����������������:�*������= ����������������4� 4� ���� ��7�����4*����������������'����4�����������������:��4�4���������7����������������� 9��4������������4������= ��������%��������74�%4��%4�����������:������'�������������
3��4�'�4��������������7��4��4�2�;�������<���������������:���*�������*����%�������������G�:�2��= �4����������'������:��������%����= ��������'�4�������7���'�����?�������������'�'����������������������:��4�����4������'�����7�'�4���������
NASA/TM—2014-218319 12
��2����-�'��������������7��������������������������'������������������������= ���4�7�������������4��6- ���7�������4������� 4����������H
I �$ ; �����1�����7= ��������7*����<
I $�� ;$��1�����7= ��������7*����<
!(�(� �����������4������
4������ '����������*��������7�H ���%��&+6&��0 ����$��&+6&��0 ������&������ ���7����� 3��4�'�4���������7�4�����*���4�����'�4�����������������= ��*�����H +80 �*+80����0 ��� 98+=��������2��7� 8�%��� �4�:��4�������7E�7%��������7� 6�����4��������4���*����4��������������;��4��������������<*�'����4��������*������4������= :��4�4��������%;�������<��������������'�����4����� ��������7E�7%��������������������������7E�7%����%���= ����������:����4�:��H /���������*���%��������;�4�����4����%������*���4�����*���������������4����������������<�
94����7�'�4�'����������*��������7�����4�:�= �4���'������'�4�������7:����4�:*��%���4�'�����'����������*���� )��*��������4�%���4��4�:�4����������2���'�4��������*��=�4��������2����= �4����������������%= ��:������4�������������%� -'�4��������2�����������4��������������2����= �4�*��%���4:�������'���%���������= ����4���������2����:���*�������7���������4�%���4� ����'�4������*���= :��4�4�����������'���������������%= ��������2��2����������7'����4� ���������9�����% �������7����; 9 �< ��*�����*�7� 4�7������F���2��������4��6- �����
4��������'�4�������:����4�:�������*�������F��������;�4��2��7:4�����''�����������>�*����*����������<= *����������7����?���������4������
6�����4��������*�������F�������7��*�������������= ��������7���������%�'4���������������*��������� 3��4*�����4�����*���������4�������������4��'��4����
!(�(� ������� �������4������
4� ������������1�����7;�4�:���8�%��� <�������������7�'��������7�����4����������'���4�'�����?����*�7�����H -�'��������= �����= �����= ��� 9 ��4������������%�����'����������:��������%�����2�����������%�4���4���*�7�������������������� 4�������������������������'�4�������'�����4��*�7�������4�:��������
4�-�'����������������������7��������'�4���������*���'���:��������%�������2��= �4����*���' � �������%������= ����4����*���'��������*�''���������%�������
���4�*������'�4� ������������1�����7���������4�:��%�����2�����������%��;����'���%�����������������4��������<� 94�����:���������%�����2��= �4������%���������������4�������4�:�4���:�����%�����4� E$$ ��*���4�����'�4������������*������2���*��
NASA/TM—2014-218319 13
8�%��� H ������*��1�����7
8�%��� "H �������������1�����7
NASA/TM—2014-218319 14
8�%��� +H &���71�����7
������������2��7�������4�����:�����%�4������2��� � ��:�����%��������%%�������:��������%����4��������*�����*�7�����7�� ����� ������
4�������������4���'������'�4�������7���*��������������������:��4�����= ����4������� ��������:��������:���%��4��������������%��4�2�*���2��:��*7�����%�''�4�*���4�%4��%4����4� E$$ ��*�
4������%�����4���F��������������������B�;��������7 0<������������7������������'�4����%���� -'�����4���4�����������*���'���������%���������2��= �4�����������:���*��������'����4������
!(�(� 0�����4������
4�&���71�����7;�4�:���8�%��� +<�4�:���'��������'�����4��3D� ������� 4����'����>��������������7%��������*7�4�-�'����������'�:���= ���'��������%���������4�&���71�����74��*�������F����������7��'������������'��������';:4��4:�����������7*��%�����<�
4�*���7��'��������������7���������������-1 ���*��= �4�6 �����'�4�����������'��������= ������������%'���4�'����������*���= ��������;��������= ���%����������������<��������*7�4���4������= ��������'�����4���������:�����%�����%�%�����������4���4������� �����2��%���:���������:�����%�����%��������%%�������:��������%����4��������*�����*�7�����7���������������4�%4��%4���4�&611 ��*���4�����'�4�������� 4� ��� *����������:���%���4����������:�����%�������2���4�4�%4��%4��
NASA/TM—2014-218319 15
8�%��� .H 8������������1�����7
!(�(! 9�������� ����
4�-�'����������*�����*�74���F���7�����4��4�������%��= ����������= �����������F����4���4�������������2��:� 4�8������������������7= �4�:���8�%��� .= ���2�����:�7'���4��������������2�%����4�F���7��������������F��'��2��:��%�
4����������������7*���%2��:�����4�:����4�����'�4���������������'�4�������7= ����4����������'�4���������7����4�:��������*���:� 1�������7���������4�:���*�����������%���4�4��'�����%����F���� 4���������7��������F������������7��4�%4��%4�����*����
4�������6����������1�:�������������4���'��'�4��������4��%��4���������7��������F���� ��������7� 4�����% �4�������8������� ����:4�� ���������7 �� 4�%4��%4��� �4��%���4�������������������4����������7����4�:������������� 4�����%�4�6���2����������%���*������4���������������7� 4�6���2����������:���*��������������*����'�4����������������7���4�4�%4�����2������:��;�4�8���1�����7������*���������������4���������������<�
4�����%�4�������8�����������:4���F����4�%4��%4���:��������4�F������:���4���4��������������*��������7��� 4��������1�����7;�-)3< :���������7��������F���= ����4����������1�����7;��E < :���������7���%���������������
-'�������������4���������2����*��= �4�7���*�������������F������������������
NASA/TM—2014-218319 16
8�%��� /H ���������1�����7���'���>'�������G$� ��������
!(�( �� �����4������
4����������1�����7 ������ ��������7 ���%�������������� �4�� �4����������4�� ���������4������%��������������F���������������F���7����= �����7*��������*7%������7���������4������������%�F�������'����������� -��%����7��������'�����-�'��������������;�����4��'�����������7�������������<�
���������F������'������������������G$�=�����7�����������������= �����������%���4����������1�����74���4�'��������'�:�**��:���� -�'���= �������������������������%����'����4������F���7����= ����'��4��������������%�����:���= �������������'�����������G� 6���� 8�%��� / �������������4��*7��������%��-���������:������ 4������������'���'���������%��G� 6��=*������������F�����*� ������ �4������������G� ���������������� �����������������4���������������%4����'���4�2�7����*�:������= *���4�������'�:�����4�����F���'������������������������
4�������������4���'��'�4����������*�������������B����������4�������7�����%������������� -' �������� � ����4������ �� �2����*��= �4�7 ���*����� �� ������ ��� '����:G� ������ 4�������������7�������'���'����������%��'����:��%�����2���4���7*���������4*�������
4����������1�����7;�����4��������7�<������������������������:��4�����%�= ���4������>��������:���4 ������4�� ��* ���4��������4��%����4���:���4*���= ��������%�� �4�����������
NASA/TM—2014-218319 17
8�%��� �0H �����4������������1�����7
!(�(& )��������4������
��%����� ���������'����������:��4���������������%������������������������������������4�7���2����A����A����'���������������2������
4��������1�����7���4�:���8�%��� �0� 4����������'����������������������������'����F�����4�F���7����� 4����������'�4������4�����F������'��������%�4������������8�%����0 ����4�:���������% � ��������������4�F��'������
3��4�������4���������������7����*�%���:��4��������%����;��4��������������<������2����4�������'�4������ 4�F�������7:���:�����:�7�*�00H00� -��4���������4�:�= �4�����������74�������������'00H�0= ���4�F�������7��������������M�����������'�0�������� 4��4�������74�������������'00H� = ���4�����������7���������������� ��������
�'����4��������%����= �4���������������7����4����4��������� -'�4�����2��7�������������>������= �4������:���*�����������������>�4���%4'���:���*�����;�����������������4�����������7<�
� ������4�:��%�4�����������*���'4����������������������������:�����������4�:����4���*������7���������4�-)3�4����������;*����������%�������<���4�:����4��������4���'��'�4�������� 4���������*������������������*7��������%�4�����������7���4�����:��4�4���7*����= ���4*�����= �����= ������4�������
�����������������������:�4��������������%%���4������������������'������7= �������������:��4������'�������= ���2��:�4��������������������:��4������7� -'������������2��:��=
NASA/TM—2014-218319 18
��:���*�����������4�-�'��������������7:����:���4���4���E ��*� -������������*����4�2�����4������������������7� -'�������������7��2��:��= ��:�����������4���������7�4�:������������������4��������B���=
4���������F��������������������%�4�5�E) ����'�������������������������% �� 8�����4��������7= ��������%����= ����������������= �����= ������4�����M������ 4����4���4�F���7�������4���4���:�������������:���������4��:���*��������'�4�����7����������� 4������������F����������>���7'���4��6-=���4�F����������4��%���'�4������������������'����������%%����
������% �H �����4�������������F��H �$��2����� XS A � � � � � A H 0 = A ���� �� � � A H ' � � � � = A � � � � � A H A ���� )�:�A = A � � � 4 A H A ( � � ' � �� � � � � � ( ' � � � � ( � � � � � � � � � � ( ���%��)�:� � 4 ��� A W =� S A � � � � � A H � 0 = A ���� �� � � A H � � � � = A � � � � � A H A ���� G� � � � A = A � � � 4 A H A ( � � ' � �� � � � � � ( ' � � � � ( � � � � � � � � � � ( 4 � � � �:� � � � � 4 ��� A W =� S A � � � � � A H � = A ���� �� � � A H ' � � � � = A � � � � � A H AE��� - � � � � ��� � � � � A = A � � � 4 A H A ( � � ' � � � � � � � � ( ' � � � � ( � � � � � � � � � ( � � � � � � � � � � A W =� S A � � � � � A H � " = A ���� �� � � A H ' � � � � = A � � � � � A H AE��� ������ � ��� � � � � A = A � � � 4 A H A ( � � ' � � � � � � � � ( ' � � � � ( � � � � � � � � � ( ������ � � � � � � A W Y
!(�(: ������������;������4������
4� ���������9�����%1�����7�����������������:�����%�����%�� ��� ����= ���4�:���8�%��� ��� 4�����;���������7<����������7����7= *���������7���������:4�����:���M�����������:�����%�����%��������2��;'���������= ������&��-���� <� -'���������%������2�'���4��������������;������&��-���� <= �4�����'���4��������%����7���4�����:���*���������6������%�������%������������'������2�������%��:������������2����4�����'���*������%4�%������%�2��4�����������4��*����7��������������7;:4��4:����*���'F�����'�4�������M�����7�4��%��%���������������%<�
4�F���������������7���4��������������������:��4�4����������:�����%� -���'����:��*7��4��������*��������������'�4����������� 4�������'�4�����7���������:4��4�������>���������������;*���<���:�����%;���<� 3��������74�2���������'���4�� ���� ��$��$ �������� ��$��$� �����:���%������������'������*�����������*��� -'��7����7�������>���:���%��= �4� R9 ��*:����4��%���������4�:�4������������������;����'�4��������7��>�����:���%��:�����%�= ��4��:���*����'�4��������7��>�����:���%����������<� 4�-�>'�������� ���������9�����%1�����7�����7�������7;���������7<= ����4���������'���'���4��%��%�4������:���%��������'�����������:�����%�
4�������������4���'������'�4�������7���*��������������4���%4�4�����������������������������*��%:4�������*����4����������:�����%� -'���4����������������������=�4� "������� ��������:���*�������4�2����''���� -'��������������������= ��:���*�������'����4�F���7��������4�-�'��������������7:����:���4���4���E ��*�
NASA/TM—2014-218319 19
8�%��� ��H ���������9�����%1�����7���������%��:�������*���
������
��-�'��������������7��'�����������%���4����������7�:����2������� ��2����������������'�:�����*������:�����2���%����������2��������= �������%�4���4��������*��%�����*�����'�������������:��4�������%%���4������'�:���� 4�!�%���4��� ��*���7����:���������%�4�������7���������7����%����������2����������%��%�= :4��4�����4�������4������%� ( ,,���%��%���������������%������%�����'����
4�#���$! ��*���74���4���������'�����������%���*���4(��*����*����:������4��������= ����4�)����*��������������'���%����������&�''��������������%����������%�4����:��������%� '������ ���7� ���� ��'�:��� ��*������ ��� ���������2� *�� '��� '���������2��������4���:�������:���������������2������������4�������������7���������"����4��
& '����� ��
4�-�'����������'�:������������'��2����������������'�:�����*������� 4�����*�����������������7�������������4���:�*������
$�����'���������*����4� �� %���4�������������'�����*���7��4���H
NASA/TM—2014-218319 20
$�����'���������*����4� ������ ���:�����*���7��4���H
$�����'���������*����4� "���������������##��� ���:���:���'�������4���H
$�����'���������*����4� )��!� ���%��%������'���'����������*�''�����4���H
NASA/TM—2014-218319 21