1 de 21 Diseño de Sistemas de Satélites Pequeños Unidad 4.b Comunicación de Red Interna.

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1 1 de 21 Diseño de Sistemas de Satélites Pequeños Unidad 4.b Comunicación de Red Interna

2 2 de 21 1. Introducción

3 3 de 21 Av. del Parque No. 1310, Mesa de Otay Tijuana Baja California, México Tel: +52 (664) 623-1344 www.mysensat.org info@mysensat.org Introducción Para los sistemas presentes y futuros la necesidad de desarrollo de mejores prestaciones de las plataformas es una tendencia creciente guiada por el creciente aumento en la resolución espacial en sistemas multiespectrales y por supuesto los sistemas hiperespectrales.

4 4 de 21 Av. del Parque No. 1310, Mesa de Otay Tijuana Baja California, México Tel: +52 (664) 623-1344 www.mysensat.org info@mysensat.org Introducción Por ejemplo, el satélite GEO-Eye de un peso de 1955Kg y dimensiones de 4.35 x 2.7 m tiene una resolución espacial multiespectral de 1.65 m y pancromática de 0.41 m, para obtener todo el potencial de registro de imágenes en este satélite, la plataforma provee hasta 1 Terabit de capacidad de almacenamiento y un enlace de bajada de datos en banda X seleccionable de entre 150 Mbps y 740Mbps.

5 5 de 21 Av. del Parque No. 1310, Mesa de Otay Tijuana Baja California, México Tel: +52 (664) 623-1344 www.mysensat.org info@mysensat.org Introducción En el caso de los satélites pequeños, SSTL ha incrementado también notablemente la capacidad de sus plataformas con miras a poder soportar cargas útiles más demandantes.

6 6 de 21 Av. del Parque No. 1310, Mesa de Otay Tijuana Baja California, México Tel: +52 (664) 623-1344 www.mysensat.org info@mysensat.org Ejemplo de Necesidad de HSOBDP ParameterPROBA/CHRISEO1/HyperionMightySat II/ FTHI Image Size131MBit (up 508MB set of 5 images L0) Std - 250MB compressed, 580MB uncompressed. Extended - 1GB compressed, 2GB uncompressed N.A Image Store Capacity on Platform 1 Gbit40 Gbit2Gbit Solid State Recorder Data Downlink Rate1 Mbps (S band)105 Mbps (X band)1 Mbps Spectral Resolution (around red-edge zone) 5.6 to 10.9 nm10.5nm>10nm OBDP DetailsSPARC V7 processor 10 MIPS and 2 MFLOPS with a floating-point unit. DSP ASDP21020 for CHRIS Operation Mongoose 5 processor, 12 MHz 1773 Fiber Optic Data Bus RAD6000 CPU @ 20MIPS, IEEE VME Backplane, 128Mbyte RAM, 21.6 Mbyte/sec transfer rate

7 7 de 21 Av. del Parque No. 1310, Mesa de Otay Tijuana Baja California, México Tel: +52 (664) 623-1344 www.mysensat.org info@mysensat.org Buses Tradicionales Actualmente el desarrollo de las tecnologías para la intercomunicación de nodos ha venido desarrollándose considerablemente, con dos grandes grupos: las tecnologías inalámbricas y las alámbricas. Tradicionalmente para el desarrollo de la plataforma satelital se han preferido las ultimas, dentro de las más importantes se encuentran: CAN MIL 1553B RS-232/422 Spacewire

8 8 de 21 Av. del Parque No. 1310, Mesa de Otay Tijuana Baja California, México Tel: +52 (664) 623-1344 www.mysensat.org info@mysensat.org Tabla de Parámetros típicos para SSTL System / DeviceTypical Values / Performance On-Board ComputersOBC386 – Intel 386Ex general purpose computer OBC695 – ATMEL TSC695 Sparc V7 Processor @ 11MIPS, up to 8 Mbytes storage capacity OBDP BusCAN up to 32 Kbps RS422 up to 10Mbps Mil1553B up to 1Mbps SpaceWire up to 400Mbps LVDS up to 150Mbps SerDes up to 1Gbps StorageHigh Speed Data Recorder – Modular 16Gbytes, data rates up to 1Gbps

9 9 de 21 Av. del Parque No. 1310, Mesa de Otay Tijuana Baja California, México Tel: +52 (664) 623-1344 www.mysensat.org info@mysensat.org Opciones de Buses para HS IEEE 1394 el cual mediante par trenzado (de forma similar a LVDS) puede llegar a permitir desde 800Mbps y hasta 3.2 Gbps. 10G-Ethernet (802.3-2008) la cual permite hasta 10Gbps, permitiendo con ello realizar una migración que esta considerando para un futuro cercano el llegar a 100Gbps, esto se entiende también sobre par trenzado. Estas dos alternativas presentan la oportunidad de asociar las estructuras de cableado de forma similar a como se usa en LVDS y migrarlas a las nuevas interfaces.

10 10 de 21 Av. del Parque No. 1310, Mesa de Otay Tijuana Baja California, México Tel: +52 (664) 623-1344 www.mysensat.org info@mysensat.org Opciones de Buses para HS Por otro lado existe la posibilidad de migrar el bus a un canal todo óptico basado en fibra, la ventaja es que el sistema progresivamente puede ir aumentando la velocidad sin tener que hacer modificaciones drásticas. Las opciones son interesantes en el sentido de que se puede aplicar el bus basado en fibra usando también firewire o Gb- Ethernet, o bien conectividad dedicada solo entre los elementos que lo requieran. Una ventaja adicional de usar fibra óptica es la inmunidad a interferencia electromagnética y la radiación.

11 11 de 21 Av. del Parque No. 1310, Mesa de Otay Tijuana Baja California, México Tel: +52 (664) 623-1344 www.mysensat.org info@mysensat.org Buses Inalámbricos Una rápida revisión a las tecnologías inalámbricas actuales permite suponer que pueden ser una alternativa rentable para la red interna de baja velocidad. Proveyendo un reducción en peso, puntos de falla y tiempo de integración.

12 12 de 21 Av. del Parque No. 1310, Mesa de Otay Tijuana Baja California, México Tel: +52 (664) 623-1344 www.mysensat.org info@mysensat.org Buses Inalámbricos En contraste la frecuencia utilizada por estas alternativas pueden ser un fuerte interferente con los sistemas de comunicación espacio-tierra, además de generar elementos espurios dentro de los demás elementos electrónicos. Se necesita revisar cuidadosamente los mecanismo de diseño para protección de interferencias

13 13 de 21 Av. del Parque No. 1310, Mesa de Otay Tijuana Baja California, México Tel: +52 (664) 623-1344 www.mysensat.org info@mysensat.org Tecnologías Inalámbricas

14 14 de 21 Av. del Parque No. 1310, Mesa de Otay Tijuana Baja California, México Tel: +52 (664) 623-1344 www.mysensat.org info@mysensat.org Tecnologías Inalámbricas Tasa de DatosRango TípicoEjemplos de Aplicación ZigBee20 a 250 Kbps10-100 mRedes de sensores Bluetooth 1 a 3 Mbps2-10 mAuricular inalámbrico Ratón inalámbrico IEEE 802.11b 1 a 11 Mbps30-100 mInternet inalámbrico

15 15 de 21 Av. del Parque No. 1310, Mesa de Otay Tijuana Baja California, México Tel: +52 (664) 623-1344 www.mysensat.org info@mysensat.org Tabla de Parámetros típicos para SSTL System / DeviceTypical Values / Performance TransmittersS-Band Frequency pre-set in range 2.2 -2.3 or 2.4-2.45 GHz Modulation: BPSK /QPSK; Data Rate: up to 8Mbps; RF Output power: 150 to 400mW with option to increase to 2W or 4W with additional Amplifier Modules X-Band Frequency from 8.0 to 8.5 GHz; Modulation: BPSK QPSK or 8PSK; Data Rate: up to 300Mbps; RF Output Power: up to 6W Antennas and Pointing Mechanism X-Band High Gain of 15 dBi Pointing capability: ±110 deg Elevation; ±270 deg Azimuth at a rate of 19 deg/s with resolution of 0.02 deg steps Platform PointingSSTL-300: 45 deg fast slew off-track pointing

16 16 de 21 Av. del Parque No. 1310, Mesa de Otay Tijuana Baja California, México Tel: +52 (664) 623-1344 www.mysensat.org info@mysensat.org Comparación RF-Optical

17 17 de 21 Contacto Consorcio SENSAT

18 18 de 21 Av. del Parque No. 1310, Mesa de Otay Tijuana Baja California, México Tel: +52 (664) 623-1344 www.mysensat.org info@mysensat.org Contacto Dr. Francisco Javier Mendieta Jimenez Responsable del Proyecto Dirección Carretera Ensenada – Tijuana No 3918 Zona Playitas, Ensenada B.C. C.P. 22 860 Teléfono +52 (646) 175 05 00

19 19 de 21 Av. del Parque No. 1310, Mesa de Otay Tijuana Baja California, México Tel: +52 (664) 623-1344 www.mysensat.org info@mysensat.org Contacto Sitio Web mysensat.org E-Mail mendieta@cicese.mx Facebook facebook.com/mysensat Twitter twitter.com/mysensat YouTube Youtube.com/mysensat

20 20 de 21 Av. del Parque No. 1310, Mesa de Otay Tijuana Baja California, México Tel: +52 (664) 623-1344 www.mysensat.org info@mysensat.org Consorcio SENSAT SENSAT es un consorcio integrado por: Centro de Investigación Científica de Ensenada (CICESE) Centro de Investigación y Desarrollo de Tecnología Digital (CITEDI) Universidad Autónoma de Baja California (UABC) Instituto Tecnológico de Sonora (ITSON) Vivetel

21 21 de 21 Gracias por su atención Sensat