advanced extravehicular mobility unit informatics software ... · advanced extravehicular mobility...

30
Theodore W. Wright Glenn Research Center, Cleveland, Ohio Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design NASA/TM—2014-218319 June 2014 https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=20140011173 2020-04-02T09:06:15+00:00Z

Upload: others

Post on 25-Mar-2020

9 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

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

Page 2: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

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

Page 3: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

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

Page 4: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

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.

Page 5: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

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

Page 6: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space
Page 7: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

��������

� ����� ���� �

� �������������� ���� ������� ���� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ���� ���������������������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ���� ��� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

� ����������������������������������� ��� ����� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ��� !� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � "��� #���$! � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � "��� ���%����������&�''���()����* � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � +

! ��������" #��� ��� $��� ,,-�'����������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � .

����� ����� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � /����� �����������������% � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �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

Page 8: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

)����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

Page 9: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

8�%��� �H &��%��*���&���������������2��%�4�1�������� ��''������7

8�%��� �H &��%��*���&������������:��4*����*���� ����= ������������

NASA/TM—2014-218319 3

Page 10: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

�(� '����)������� *

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

Page 11: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

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

Page 12: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

�����'�� �� ��� '��� �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

Page 13: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

:�����%�����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

Page 14: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

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

Page 15: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

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

Page 16: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

'�������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

Page 17: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

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

Page 18: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

� !������$2�� �����������*�'�������������������'���$���������������;��������%���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

Page 19: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

��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

Page 20: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

8�%��� H ������*��1�����7

8�%��� "H �������������1�����7

NASA/TM—2014-218319 14

Page 21: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

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

Page 22: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

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

Page 23: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

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

Page 24: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

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

Page 25: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

��:���*�����������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

Page 26: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

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

Page 27: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space

$�����'���������*����4� ������ ���:�����*���7��4���H

$�����'���������*����4� "���������������##��� ���:���:���'�������4���H

$�����'���������*����4� )��!� ���%��%������'���'����������*�''�����4���H

NASA/TM—2014-218319 21

Page 28: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space
Page 29: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space
Page 30: Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software ... · Advanced Extravehicular Mobility Unit Informatics Software Design Theodore W. Wright National Aeronautics and Space