Astronomía desde el espacio

Julio F. Rodríguez – Antonio C. López

Curso de Astronomía - IAA

Esquema (II): Segunda sesiónEsquema (II): Segunda sesión

El entorno espacialEl entorno espacial

Tecnología espacial :Tecnología espacial :hardwarehardware y y softwaresoftware..

Procesamiento digital de señales.Procesamiento digital de señales.

6. El entorno espacial6. El entorno espacial

El Espacio: ¿un entorno hostil?El Espacio: ¿un entorno hostil?

Carl Sagan afirmó que el espacio no era Carl Sagan afirmó que el espacio no era hostil al hombre, tan sólo, era indiferente.hostil al hombre, tan sólo, era indiferente.

Restricciones fuertes en:Restricciones fuertes en:PesoPeso

TamañoTamaño

ConsumoConsumo

FiabilidadFiabilidad

El entorno según las fases (I) El entorno según las fases (I)

Pre-lanzamiento: Pre-lanzamiento: Duración del proyecto (Suele ser entre 5 y 10 Duración del proyecto (Suele ser entre 5 y 10 años.años.

Disponibilidad de componentes y Disponibilidad de componentes y almacenamiento.almacenamiento.

Entorno de las pruebas muy sofisticado.Entorno de las pruebas muy sofisticado.

Control cuidadoso del entorno: Habitáculos Control cuidadoso del entorno: Habitáculos controlados en T, P, humedad y suciedad.controlados en T, P, humedad y suciedad.

El entorno según las fases (II)El entorno según las fases (II)

Lanzamiento:Lanzamiento:VibracionesVibraciones

ChoquesChoques

Variaciones de temperaturaVariaciones de temperatura

Variaciones de presiónVariaciones de presión

El entorno según las fases (III)El entorno según las fases (III)

Fase operativa:Fase operativa:RadiacionesRadiaciones

Problemas térmicosProblemas térmicos

Alto vacíoAlto vacío

Problemas electromagnéticos.Problemas electromagnéticos.

VibracionesVibraciones

Basura espacialBasura espacial

Los componentesLos componentesLista de componentes cualificados: NASA Lista de componentes cualificados: NASA y ESA (ESCC QPL)y ESA (ESCC QPL)Variedad muy escasa de componentes y Variedad muy escasa de componentes y tecnologías.tecnologías. Precio: órdenes de magnitud.Precio: órdenes de magnitud.Diferentes en características y flujo de Diferentes en características y flujo de prueba de los comerciales.prueba de los comerciales.Adquisición de grandes cantidades.Adquisición de grandes cantidades.Cualificación por cuenta propia prohibitiva.Cualificación por cuenta propia prohibitiva.

Las vibraciones y choquesLas vibraciones y choques

Hay diferentes tipos:Hay diferentes tipos:Cargas casi-estáticas: se propagan con la misma Cargas casi-estáticas: se propagan con la misma intensidad por todo la plataforma.intensidad por todo la plataforma.

Vibración seno: envolvente de las v. transitorias de Vibración seno: envolvente de las v. transitorias de baja frecuencia.baja frecuencia.

Ruido acústico: la respuesta estructural a este ruido Ruido acústico: la respuesta estructural a este ruido se mide en términos de vibración se mide en términos de vibración random.random.

ChoqueChoque

Se mide la frecuencia de resonancia o Se mide la frecuencia de resonancia o frecuencia natural de los subsistemas.frecuencia natural de los subsistemas.

Circuitos impresos: Montaje fundamentalCircuitos impresos: Montaje fundamental

Dispositivos ópticos: lentes, prismas, Dispositivos ópticos: lentes, prismas, redes, sensores.redes, sensores.

Dispositivos electrónicos.Dispositivos electrónicos.

Mecanismos.Mecanismos.

Interfaces mecánicos entre diferentes Interfaces mecánicos entre diferentes piezas.piezas.

Vibración y choque: elementos más Vibración y choque: elementos más frágilesfrágiles

Los aspectos térmicosLos aspectos térmicos

Rangos extendidos en temperatura.Rangos extendidos en temperatura.Viene caracterizado por el vacío.Viene caracterizado por el vacío.Fuentes de calor internas y externas:Fuentes de calor internas y externas:

Radiación solar directaRadiación solar directaRadiación solar reflejada.Radiación solar reflejada.Energía térmica radiada por los planetas Energía térmica radiada por los planetas (radiación planetaria)(radiación planetaria)Radiación desde la plataforma al espacio Radiación desde la plataforma al espacio profundo.profundo.

Los aspectos térmicos (II)Los aspectos térmicos (II)

Hace falta un control térmico: activos o pasivos Hace falta un control térmico: activos o pasivos Activo:Activo:

Calentadores,Calentadores,Refrigeradores Refrigeradores Sistemas móviles de refrigeración. Sistemas móviles de refrigeración. Son más complejos que los pasivos y consumen recursos de Son más complejos que los pasivos y consumen recursos de potencia e incluso de telemedida.potencia e incluso de telemedida.

Pasivo: Pasivo: Acabado de superficies.Acabado de superficies.Control de los caminos térmicos.Control de los caminos térmicos.Uso de sistemas de aislamiento: MLI (Uso de sistemas de aislamiento: MLI (MultiLayer IsolationMultiLayer IsolationCaloductosCaloductos

Los aspectos térmicos (III)Los aspectos térmicos (III)

Pruebas medioambientales en cámaras de Pruebas medioambientales en cámaras de termovacío (TVC).termovacío (TVC).

Se somete el equipo a una serie de ciclados.Se somete el equipo a una serie de ciclados.

T de campana

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Tiempo (h)

T (

ºC)

T de campana

Los problemas electromagnéticosLos problemas electromagnéticos

Plataforma formada por múltiples instrumentosPlataforma formada por múltiples instrumentos

Aparecen interferencias electromagnética (EMI):Aparecen interferencias electromagnética (EMI):Emisiones conducidasEmisiones conducidas

Emisiones radiadasEmisiones radiadas

Susceptibilidad conducidaSusceptibilidad conducida

Susceptibilidad radiadaSusceptibilidad radiada

Diseño de equipos para ser compatibles entre Diseño de equipos para ser compatibles entre ellos (EMC)ellos (EMC)

Los problemas electromagnéticos Los problemas electromagnéticos (II)(II)

La supresión de las EMI a varios niveles:La supresión de las EMI a varios niveles:Circuito impreso

Filtrado y aislamiento

Apantallamientos

La puesta a “Tierra”, denominada “grounding”.

Los circuitos impresosLos circuitos impresos

Selección de componentes, más o menos Selección de componentes, más o menos inmunes a las EMI.inmunes a las EMI.

Trazado y características de las pistas.Trazado y características de las pistas.

Posicionamiento de componentes.Posicionamiento de componentes.

Planos de tierra y capas de Planos de tierra y capas de alimentaciones.alimentaciones.

Filtrado y aislamientoFiltrado y aislamiento

Previenen o mitigan la susceptibilidades y Previenen o mitigan la susceptibilidades y emisiones conducidas.emisiones conducidas.

Utilización de ferritas, condensadores, Utilización de ferritas, condensadores, bobinas.bobinas.

Uso de condensadores pasamuros y de Uso de condensadores pasamuros y de tres polos.tres polos.

Aislamiento con transformadores y Aislamiento con transformadores y optoacopladores.optoacopladores.

El apantallamientoEl apantallamiento

Equivalentes a los filtros pero para las Equivalentes a los filtros pero para las emisiones y susceptibilidades radiadas.emisiones y susceptibilidades radiadas.

Apantallamientos de sistemas o partes de Apantallamientos de sistemas o partes de circuitos impresos.circuitos impresos.

Apantallamientos de cables.Apantallamientos de cables.

““Grounding”Grounding”

Literalmente consiste en la puesta a Literalmente consiste en la puesta a “tierra” (plataforma en este caso)“tierra” (plataforma en este caso)Los más comunes utilizados en espacio Los más comunes utilizados en espacio son:son:

Punto único en estrellaPunto único en estrellaPunto múltiplePunto múltiplePunto múltiple con referencia únicaPunto múltiple con referencia únicaFlotanteFlotantePunto encadenadoPunto encadenado

Basura espacialBasura espacial

Basura espacial: curiosidadesBasura espacial: curiosidadesEl resto más antiguo aún en órbita es el segundo satélite El resto más antiguo aún en órbita es el segundo satélite estadounidense, el Vanguard I, lanzado el 17 de marzo de 1958 y estadounidense, el Vanguard I, lanzado el 17 de marzo de 1958 y que funcionó sólo durante 6 años. que funcionó sólo durante 6 años. En 1965, durante el primer paseo espacial de un estadounidense, el En 1965, durante el primer paseo espacial de un estadounidense, el astronauta del Géminis 4, Edward White perdió un guante. Durante astronauta del Géminis 4, Edward White perdió un guante. Durante un mes el guante estuvo en órbita a una velocidad de 28.000 km / un mes el guante estuvo en órbita a una velocidad de 28.000 km / h, convirtiéndose en la prenda de vestir más peligrosa de la historia. h, convirtiéndose en la prenda de vestir más peligrosa de la historia. Más de 200 objetos, la mayoría bolsas de basura, salieron a la Más de 200 objetos, la mayoría bolsas de basura, salieron a la deriva de la estación espacial Mir durante sus primeros 10 años de deriva de la estación espacial Mir durante sus primeros 10 años de vida. vida. La mayor cantidad de basura espacial creada por la destrucción de La mayor cantidad de basura espacial creada por la destrucción de una sola nave se debió a la etapa superior de un cohete Pegasus una sola nave se debió a la etapa superior de un cohete Pegasus lanzado en 1994. Su explosión en 1996 creó una nube de unos lanzado en 1994. Su explosión en 1996 creó una nube de unos 300.000 fragmentos de más de 4 mm, 700 de los cuales eran lo 300.000 fragmentos de más de 4 mm, 700 de los cuales eran lo suficientemente grandes como para ser catalogados. Esta suficientemente grandes como para ser catalogados. Esta explosión, por si sola, duplicó el riesgo de colisión del Hubble.explosión, por si sola, duplicó el riesgo de colisión del Hubble.

Rayos cósmicos galácticos

Partículas atrapadasProtones solares &

Iones pesados

La radiación en el espacio

Elementos sensible a la radiaciónElementos sensible a la radiación

CMOS, circuitos bipolares, CMOS, circuitos bipolares, μμProcesadores.Procesadores.

LED’s y diodos láser.LED’s y diodos láser.

Optoacopladores, enlaces de fibra óptica.Optoacopladores, enlaces de fibra óptica.

Sensores (Si, GaAs, células solares)Sensores (Si, GaAs, células solares)

Cableado y aislantes.Cableado y aislantes.

Materiales ópticos.Materiales ópticos.

Detectores (Irm R-X, R-gamma)Detectores (Irm R-X, R-gamma)

CriogeniaCriogenia

Efectos de la radiaciónEfectos de la radiación

Dosis total de ionización (TID)Dosis total de ionización (TID)Efecto provocado por la exposición durante largo Efecto provocado por la exposición durante largo tiempo a la radiación.tiempo a la radiación.

Daños por desplazamiento o NIEL (Non-Ionizing Daños por desplazamiento o NIEL (Non-Ionizing Energy Loss).Energy Loss).

Desplazamiento de átomos en la red cristalina debido Desplazamiento de átomos en la red cristalina debido al impacto de partículas.al impacto de partículas.

Efectos de eventos individuales (SEE)Efectos de eventos individuales (SEE)Interacciones individuales que producen daños Interacciones individuales que producen daños temporales o permantentes.temporales o permantentes.

Dosis Total de Ionización (TID)Dosis Total de Ionización (TID)

Se mide en Krad(SiOSe mide en Krad(SiO2).

1 Krad equivale a 100 erg/g

Esta relacionada con la generación de pares huecos en los dispositivos MOS.

Produce variación en los voltajes de umbral, formándose o corrientes de fugas o conmutación off-on a 0 V

Los efectos de eventos individuales Los efectos de eventos individuales (SEE) (SEE)

La transferencia de energía lineal (LET):La transferencia de energía lineal (LET):Cantidad de carga en por unidad de longitudCantidad de carga en por unidad de longitud

Se mide en MeV.cmSe mide en MeV.cm22/mg/mg

El umbral de LET nos indica la inmunidad a El umbral de LET nos indica la inmunidad a los eventos individualeslos eventos individuales

Pueden ser destructivos o no destructivosPueden ser destructivos o no destructivos

SEE (II): efectos no destructivosSEE (II): efectos no destructivos

Efectos individuales de cambio de estado Efectos individuales de cambio de estado SEU.SEU.

Efectos múltiples de cambio de estado Efectos múltiples de cambio de estado MBU.MBU.

Efecto individual de interrupción funcional.Efecto individual de interrupción funcional.

Suceso individual de transitorio, SET. Se Suceso individual de transitorio, SET. Se da en circuitos analógicosda en circuitos analógicos

Suceso individual de perturbación, SED.Suceso individual de perturbación, SED.

SEE (III): efectos destructivosSEE (III): efectos destructivos

Suceso simple de Suceso simple de latchup, SELlatchup, SEL. Muy . Muy peligrosopeligroso

Suceso simple de quemadoSuceso simple de quemado, SEB, SEB..

Suceso simple deSuceso simple de snapback snapback, SESB., SESB.

Suceso simple deSuceso simple de ruptura de puerta, ruptura de puerta, SEGR.SEGR.

Mitigación de los efectos de la Mitigación de los efectos de la radiación en el Espacioradiación en el Espacio

Impedir los problemas:Impedir los problemas:Utilización de escudos protectoresUtilización de escudos protectores

Colocación adecuada de los instrumentosColocación adecuada de los instrumentos

Uso de componentes endurecidos a Uso de componentes endurecidos a radiación.radiación.

Diseño de sistemas tolerantes a fallos: Diseño de sistemas tolerantes a fallos: redundanciasredundancias

Circuitos tolerantes a SEU Circuitos tolerantes a SEU

Las redundanciasLas redundancias

Dos categorías principales:Dos categorías principales: ActivasActivasNo requieren de elementos externos de detección No requieren de elementos externos de detección

de fallo. de fallo. Toman de manera autónoma de conmutar el Toman de manera autónoma de conmutar el

elemento erróneo.elemento erróneo.

Stand-byStand-byNecesitan elementos externos de detección de Necesitan elementos externos de detección de

fallos.fallos.La conmutación del elemento erróneo es inducida La conmutación del elemento erróneo es inducida

de manera remota.de manera remota.

Correctores de SEUCorrectores de SEU

El SEU es característico de Flip-Flops y El SEU es característico de Flip-Flops y memorias (bit-flip).memorias (bit-flip).Se utilizan detectores y/o correctores:Se utilizan detectores y/o correctores:

Detección de paridadDetección de paridadChequeo de redundancia cíclica (CRC)Chequeo de redundancia cíclica (CRC)Codificación HammingCodificación Hamming

El EDAC: Error Detector And Corrector es El EDAC: Error Detector And Corrector es uno de los más usados.uno de los más usados.En Giada se implementó en una FPGA.En Giada se implementó en una FPGA.

Data

MU

X

Inte

rna

lD

ata

Bu

sM

UX

ParityG enerator

&Error

De tector

ErrorCorrector

Controllogic

AddressRegiste r

StatusRegiste rControl

Registe r

EDACIRQ

G enerator

Enable EDAC

Data from CPU

Data from M emory

CB from M em. CB to M em.

Syndromeerror

Data corrected

Error type

EDAC IRQ

Inte rnalControl

Address bus

EDAC Status

EDAC Data

7. Tecnología espacial7. Tecnología espacial

Proyecto Proyecto InstrumentoInstrumento Espacial Espacial

CONTROLCALIDAD

I.P.

P.Manager

Óptica Mecánica Electrónica SW AIV

Comité Científico

Térmica

EGSE

TestAmbientales

Calibración

Transporteetc.

Fuentes

DPU

Adquisición

MecanismosActuadores

ElectrónicaProximidad

Detectores

TC/TM

Cables yConectores

Consorcio Proyecto EspacialConsorcio Proyecto Espacial

Los proyectos espaciales se Los proyectos espaciales se suelensuelen realizar con consorcios (internacionales)realizar con consorcios (internacionales)

Cada grupo de trabajo tiene su IP y su Cada grupo de trabajo tiene su IP y su PMPM

Actividades AIV: Cada paquete de Actividades AIV: Cada paquete de trabajo ha de hacer su integración (si trabajo ha de hacer su integración (si procede), pruebas ambientales y procede), pruebas ambientales y calibraciones (funciones de calibraciones (funciones de transferencia) independientementetransferencia) independientemente

Relación con EmpresasRelación con Empresas

Control de Calidad (INTA sí puede)Control de Calidad (INTA sí puede)

MontajeMontaje

Almacenaje de materiales y Almacenaje de materiales y componentescomponentes

Adquisición de materiales y componentes Adquisición de materiales y componentes (cuando se puede CPP) TECNOLOGICA(cuando se puede CPP) TECNOLOGICA

Se puede hacer todo el proyecto en la Se puede hacer todo el proyecto en la empresaempresa

Diferencias en Espacio IDiferencias en Espacio I

Cualificación de los componentesCualificación de los componentes Análisis y prevención de fallos y estudio de Análisis y prevención de fallos y estudio de soluciones soluciones Radiación (fundamental en lógica)Radiación (fundamental en lógica) MasaMasa TemperaturasTemperaturas VacíoVacío Evacuación del calorEvacuación del calor Choque y vibracionesChoque y vibraciones Control de CalidadControl de Calidad PAPELESPAPELES 40-50% del tiempo40-50% del tiempo CostesCostes

Diferencias en Espacio IIDiferencias en Espacio II

RedundanciasRedundanciasLos interfaces entre los distintos subsistemas Los interfaces entre los distintos subsistemas deben fijarse claramente.deben fijarse claramente.Especial mención: Fuentes y TC/TM por ser con el Especial mención: Fuentes y TC/TM por ser con el S/CS/C Software:Software:

Una documentación férrea Una documentación férrea Es lo único modificable en vueloEs lo único modificable en vueloParcheableParcheableUn modo SEGUROUn modo SEGUROGestión de contingenciasGestión de contingenciasSiempre bajo configuraciónSiempre bajo configuración

Plazos temporales muy estrictos, muchas veces Plazos temporales muy estrictos, muchas veces solo hay una ventana.solo hay una ventana.

Cosas a tener en cuentaCosas a tener en cuenta

RedundanciasRedundanciasSistemas de detección y corrección de erroresSistemas de detección y corrección de errores

Ej. EDACEj. EDACTraza exterior Traza exterior

Ej. Watch dog & after watch dog registerEj. Watch dog & after watch dog registerPuerto de test Puerto de test El hw que no lo rompa el swEl hw que no lo rompa el swEl sw que no lo rompa el hwEl sw que no lo rompa el hwPlanetary Protection (los que aterrizan)Planetary Protection (los que aterrizan)

Filosofía de ModelosFilosofía de Modelos

Prototipos funcionales no Prototipos funcionales no representativosrepresentativos

Modelo de Ingeniería (EM)Modelo de Ingeniería (EM)

Modelo Térmico y Estructural (STM)Modelo Térmico y Estructural (STM)

Modelo de Calificación (QM)Modelo de Calificación (QM)

Modelo de Vuelo Modelo de Vuelo (FM o PFM)(FM o PFM)

Modelo de Repuesto (FS)Modelo de Repuesto (FS)

R O S E T T AP o w er Bu s

R O S E T T AT C /T M Bu s

P o w erS u p p ly ( P S U)

C P U

T MT C

C o n tr o l L in es

P o w er

T o An alo g u e

Keep Aliv eR eg u la to r

R O S E T T AP o w er Bu s

S o f t- S tar t

E M I F ilte r

D C /D CC o n v er te r s

F .B. Ac tu a to r

P o w erD is tr ib u tio n

an dS o f t_ C h ar g er s

C o v er M o to rD r iv er &Heater s

Ac tu a to r s

to p o w er N VR AM

C o n tr o lled b y C P U

GIADA-2: PSU/CPUGIADA-2: PSU/CPU

Diagrama PSUDiagrama PSU

Soft_StartSoft_Start

Soft_ChargerSoft_Charger

FPGAFPGA

ActelActel

XilinxXilinx

AtmelAtmel

Permiten el diseño en paraleloPermiten el diseño en paralelo

Reducción de masa, volumen y consumoReducción de masa, volumen y consumo

Diseñar pensando en pulsos espuriosDiseñar pensando en pulsos espurios

Muchas de las ventajas de usar FPGA’s en usos Muchas de las ventajas de usar FPGA’s en usos comerciales se convierten a menudo en un comerciales se convierten a menudo en un problema al aplicar estos dispositivos a usos en problema al aplicar estos dispositivos a usos en el espacio. Parece que las FPGA’s se pueden el espacio. Parece que las FPGA’s se pueden modificar y corregir fácilmente, más tarde en el modificar y corregir fácilmente, más tarde en el proceso del desarrolloproceso del desarrollo

FABRICANTES:

Tipos FPGA ActelTipos FPGA Actel

TMRTMR

Actel Design Techn RH

TMRTMR

Actel Design Techn RH

Flip-flops combinacionalesFlip-flops combinacionales

DF1_CC DF1_CC DF1A_CC DF1A_CC DF1B_CC DF1B_CC DF1C_CC DF1C_CC DFC1_CC DFC1_CC DFC1A_CCDFC1A_CCDFC1B_CCDFC1B_CCDFC1D_CCDFC1D_CCDFE_CC DFE_CC DFE1B_CCDFE1B_CCDFE1C_CCDFE1C_CC

DFEA_CC DFEA_CC DFM_CC DFM_CC DFMA_CC DFMA_CC DFM1B_CCDFM1B_CCDFM1C_CCDFM1C_CCDFP1_CC DFP1_CC DFP1A_CCDFP1A_CCDFP1B_CCDFP1B_CCDFP1D_CCDFP1D_CCDFPC_CC DFPC_CC DFPCA_CCDFPCA_CC

Commercial to Radiation-Hardened Commercial to Radiation-Hardened Design Migration (Actel)Design Migration (Actel)

Commercial to Radiation-Hardened Commercial to Radiation-Hardened Design Migration (Actel)Design Migration (Actel)

Vida del SWVida del SW

Requerimientos de Usuario

Requerimientos de SW

Diseño Detallado

Codificación

Verificación &

Validación

Integración:SW – SWSW - HW

Operación &Mantenimiento

Maestro Rafa IMaestro Rafa I

Todas las fases/documentación del SW deben cumplir Todas las fases/documentación del SW deben cumplir con los estándares de ESA/NASAcon los estándares de ESA/NASAPensar a largo plazo: en la construcción de los Pensar a largo plazo: en la construcción de los requerimientos del SW hay que pensar en como requerimientos del SW hay que pensar en como validarlosvalidarlosResolver los requerimientos con pocos recursos de Resolver los requerimientos con pocos recursos de computacióncomputaciónEl diseño del SW ha de realizarse para poder parchearlo El diseño del SW ha de realizarse para poder parchearlo en vueloen vueloIntensa/frustrante interacción en la fase de integración Intensa/frustrante interacción en la fase de integración con el HWcon el HWFase de validación agotadoras y estrictasFase de validación agotadoras y estrictas

Maestro Rafa IIMaestro Rafa II

Mantenimiento de documentación consume muchos Mantenimiento de documentación consume muchos recursosrecursosDocumentación desde el primer paso y en TODOS lo Documentación desde el primer paso y en TODOS lo pasospasosControl de configuración a bajo nivel tanto en SW como Control de configuración a bajo nivel tanto en SW como en documentaciónen documentaciónPocas veces hay soluciones ya existentes. Construcción Pocas veces hay soluciones ya existentes. Construcción de herramientas a medida para resolver problemas de herramientas a medida para resolver problemas puntualespuntualesViajes/teleconferencias/reuniones/mails constantes Viajes/teleconferencias/reuniones/mails constantes interrumpiendo el trabajointerrumpiendo el trabajoExámenes periódicos por parte de ESA/NASAExámenes periódicos por parte de ESA/NASA

RecomendacionesRecomendaciones

En la fase preliminar de los proyectos, debe haber En la fase preliminar de los proyectos, debe haber una gran interacción entre los diseñadores de SW una gran interacción entre los diseñadores de SW y HW para optimizar los requisitos para ambos.y HW para optimizar los requisitos para ambos.Prestar mucha atención a las diferencias de Prestar mucha atención a las diferencias de prestaciones, e incluso pinout, entre las versiones prestaciones, e incluso pinout, entre las versiones comerciales y espaciales de los componentes.comerciales y espaciales de los componentes.No se deben reducir las prestaciones de las No se deben reducir las prestaciones de las fuentes de alimentación por reducir masa, al final fuentes de alimentación por reducir masa, al final tienes problemas.tienes problemas.El ruido debe filtrarse lo más cerca posible de la El ruido debe filtrarse lo más cerca posible de la fuente donde se genera.fuente donde se genera.Diseñar, sobre todo las FPGA’s, como un Diseñar, sobre todo las FPGA’s, como un paranoicoparanoico, es la forma de que falle menos., es la forma de que falle menos.

Más RecomendacionesMás Recomendaciones

Debe de haber una gran interacción entre los equipos de trabajo, con modelos intermedios, para comprobar funcionalidades y prestaciones. Como la integración y caracterización se hace al final, aunque se planifica al principio, siempre falta tiempo y no se hace de la forma óptima. Las interfaces entre los distintos equipos deben de fijarse y quedar claramente definidas. No solo lo que hay que hacer si no también lo que NO se debe hacer.

Aunque las FPGA’s son flexibles no son de goma, en cualquier caso se requieren simulaciones exhaustivas

Tendencias en EspacioTendencias en Espacio Eliminación de cables y conectoresEliminación de cables y conectores

Bajar consumosBajar consumos

Mayor potencia de cálculo embarcado en Mayor potencia de cálculo embarcado en base a DSP base a DSP

FPGA’s para todoFPGA’s para todo

Nanotecnología, mayor integraciónNanotecnología, mayor integración

SOC, (System On Chip) CPU integradas en SOC, (System On Chip) CPU integradas en FPGAFPGA

ReconfiguraciónReconfiguración

Dispositivos analógicos programables Dispositivos analógicos programables

8. DSP8. DSP

¿Por qué DSP?¿Por qué DSP?

Cada vez queremos obtener más datosCada vez queremos obtener más datos

Los formatos de los detectores son cada Los formatos de los detectores son cada vez más grandesvez más grandes

Los anchos de banda son igualesLos anchos de banda son iguales

Conclusión: comprimir más y mejor. Conclusión: comprimir más y mejor. Procesado abordo.Procesado abordo.

Telemetría Telemetría

Rosetta:Rosetta:

Directamente a Directamente a Tierra: entre 10 bps Tierra: entre 10 bps hasta 22 kbps. 12 h al hasta 22 kbps. 12 h al día. Mass Memory de día. Mass Memory de 25 Gbits.25 Gbits.

ExomarsExomars

Orbital Relay: Orbital Relay: 256 kbps unos 256 kbps unos minutos 2 veces al minutos 2 veces al díadía

Directamente a Directamente a Tierra: 100 kbps solo Tierra: 100 kbps solo comunicaciones de comunicaciones de emergenciaemergencia

ESCC MicroprocesadoresESCC Microprocesadores

DSPDSP

Todo por 430 mA Max

SPARCSPARC

Otras solucionesOtras soluciones

Utilizar core de Leon-2 de ESA compatible Utilizar core de Leon-2 de ESA compatible con Sparc-V8 (hay una versión de con Sparc-V8 (hay una versión de ATMEL)ATMEL)

Diseñar o adquirir cores, de funciones Diseñar o adquirir cores, de funciones DSP necesarias para nuestra aplicación y DSP necesarias para nuestra aplicación y empotrarlas en una FPGA.empotrarlas en una FPGA.

La gran fiesta de los “Readmi” La gran fiesta de los “Readmi” se acerca….se acerca….