Đang tải... (xem toàn văn)
Báo cáo môn Thông tin vệ tinh ONBOARD COMPUTER (OBC) OBC được ví như bộ não của một vệ tinh, nó thực hiện chức năng điều khiển và xử lý tín hiệu Tương thích với điều kiện môi trường không gian, với các tia bức xạ năng lượng cao,nhiệt độ thay đổi liên tục với biên độ nhiệt lớn. Không thể đạt được theo tiêu chuẩn mạch tích hợp cao như các máy tính ngày nay, yêu cầu mạch tích hợp mật độ thấp hơn với thiết kế riêng biệt Tích hợp nhiều loại giao tiếp: serial , lvds, analog, các giao diện bus dữ liệu, các giao diện dự phòng.
ONBOARD COMPUTER (OBC) Hoàng Việt Cường – KSTN-ĐTVT-K54 I. Giới thiệu về OBC II. Cấu trúc của OBC III. Thiết kế cơ khí của OBC IV. Một số OBC thực tế Nội dung ∗ OBC được ví như bộ não của một vệ tinh, nó thực hiện chức năng điều khiển và xử lý tín hiệu I. Giới thiệu OBC ∗ So sánh OBC với hệ nhúng thông thường ∗ Tương thích với điều kiện môi trường không gian, với các tia bức xạ năng lượng cao,nhiệt độ thay đổi liên tục với biên độ nhiệt lớn. ∗ Không thể đạt được theo tiêu chuẩn mạch tích hợp cao như các máy tính ngày nay, yêu cầu mạch tích hợp mật độ thấp hơn với thiết kế riêng biệt ∗ Tích hợp nhiều loại giao tiếp: serial , lvds, analog, các giao diện bus dữ liệu, các giao diện dự phòng. Các thành phần của OBC • Bộ vi xử lý • Bộ nhớ • Data Buses, NetWorks and Point to Point Connections • Transponder Interface • Command Pulse Decoding Unit(CPDU) • Khối ReconXguration • Debug and Service Interfaces • Nguồn • Khối kiểm soát nhiệt độ II. Cấu trúc OBC Châu Âu ERC32 và kiến trúc Leon Mỹ PowerPC 603, PowerPC 750, MIPS R3000 Nhật Hitachi SuperH(SH) Trung Quốc ARM IP, FPGAs Bộ vi xử lý ∗ Bộ nhớ khởi động Khu vực lưu trữ dữ liệu khởi động, không bị mất dữ liệu ngay cả khi mất điện PROM, EEPROM hoặc Flash EEPROM. Trong các OBC mới nhất thì sử dụng công nghệ MRAM- Magnetoresistive Random Access Memory. Ưu điểm nhỏ gọn, tốc độ cao và mức năng lượng tiêu thụ thấp. ∗ Bộ nhớ hoạt động RAM được sử dụng trên OBC là SRAM – Static RAM, ngoài ra trên một số OBC được trang bị DRAM Bộ nhớ ∗ Bộ nhớ bảo vệ Bộ nhớ này được đặt trong chip, nó lưu giữ các thông tin cấu hình, trạng thái vệ tinh, thông tin điều khiển các thiết bị dự phòng. ∗ Bộ nhớ dữ liệu khoa học và bảo dưỡng Vùng nhớ lưu trữ cho việc vệ sinh định kỳ của vệ tinh và dữ liệu khoa học. Công nghệ sử dụng là EEPROM Bộ nhớ ∗ Để kết nối các thiết bị với OBC, sẽ có 3 phương thức kết nối cơ bản: Point to point : nhiệt điện trở, cảm biến… Data buses: Kết nối OBC với các thiết bị như GPS receiver, payloads, star tracker… Controller networks: Mạng điều khiển bao gồm các thiết bị định tuyến và các mạng con. Bus dữ liệu, mạng, và kết nối điểm-điểm Giao diện Transponder [...]... reconfiguaration giúp cho trạm mặt đất có thể thực hiện cấu hình lại các thành phần bên trong OBC ∗ Việc thực hiện cấu hình lại thông qua đường xung từ CPDU Giao tiếp debug và dịch vụ Nguồn ∗ ∗ Các chip đòi hỏi nguồn 3V, đôi khi là cần nguồn 5v Các bus điện áp cung cấp trên vệ tinh là 28V và 50V Khối kiểm soát nhiệt độ ∗ ∗ Mỗi bo mạch trên OBC sẽ được giám sát bằng các nhiệt điện trở Dựa vào nhiệt độ... được rung và sốc trong quá trình phóng vệ tinh Chu kỳ nhiệt thay đổi thường xuyên trên quỹ đạo ∗ ∗ Các linh kiện sử dụng là linh kiện dán (SMD) hoặc “Ball Grid Aray” (BGA) Các mạch của OBC phải được gắn vào một khung, đảm bảo các dây nối ngắn, thẳng, các điểm nối chắc chắn Đảm bảo độ kín đối với những phát xạ điện từ • IV Một số OBC thực tế NanoMind A712D – CubeSat Onboard Computer ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ Đặc...∗ ∗ ∗ • • • Chuẩn truyền thông “Consultative Committee for Space Data Systems”, (CCSDS) Tiêu chuẩn này cho ta biết được cấu trúc của một gói tin Telecommand(TC) được gửi lên qua đường uplink qua tần số RF OBC nhận được gói dữ liệu TC, trước khi OBSW sử dụng chúng Ngược lại, với downlink,... cấp: 3.3 V Kích thước: 96 x 90 x 12.4 mm Tải trọng : 94g Giá: Main Board: 4,300 € EM Daughter Board: 200 € FM Daughter Board: 450 € JTAG Programmer: 100 € ISIS Subsystems Interface Library: 5,000 € ISIS Onboard Computer ∗Thank for listening! . không gian, với các tia bức xạ năng lượng cao, nhiệt độ thay đổi liên tục với biên độ nhiệt lớn. ∗ Không thể đạt được theo tiêu chuẩn mạch tích hợp cao như các máy tính ngày nay, yêu cầu mạch. nhất thì sử dụng công nghệ MRAM- Magnetoresistive Random Access Memory. Ưu điểm nhỏ gọn, tốc độ cao và mức năng lượng tiêu thụ thấp. ∗ Bộ nhớ hoạt động RAM được sử dụng trên OBC là SRAM – Static. với các thiết bị như GPS receiver, payloads, star tracker… Controller networks: Mạng điều khiển bao gồm các thiết bị định tuyến và các mạng con. Bus dữ liệu, mạng, và kết nối điểm-điểm Giao diện