طراحی و پیاده‌سازی سخت افزار و نرم افزار واحد تله متری یک ماهواره

1. هدف گیری خاص این طرح: تله متری در سیستم‌های پیچیده مانند موشکRPVS ها، فضاپیماها، سکوهای نفتی و واحدهای تولید شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد. تله متری امکان نظارت و مانیتورینگ اتوماتیک هشدارها و ثبت اطلاعات لازم برای عملکرد کارآمد وایمن سیستم ها را دارد. آژانس های فضایی مانند ناسا، آژانس فضایی اروپا (ESA) و سازمان های دیگر استفاده از تله متری برای جمع آوری داده ها از فضاپیماها و ماهواره استفاده می کنند. تله متری در توسعه موشک ها، ماهواره ها و هواپیماهای بسیار حیاتی است زیرا این سیستم ممکن است در حین یا بعد از آزمون نابود شده است. مهندسان هوا فضا به پارامترهای بحرانی سیستم جهت تجزیه و تحلیل و بهبود عملکرد سیستم نیاز مبرم داشته و در صورت عدم استفاده از سیستم تله متری، این داده ها اغلب غیر قابل دسترس می باشند. 2. اهمیت انجام این طرح برای کشور: کشورها با شتاب در حال فتح فضا و افزایش سهم خود از اقتصاد رو به رشد این حوزه هستند. انجمن جهانی صنعت ماهواره‌ها سال گذشته پیش‌بینی کرد که شمار فضاپیماهای تجاری حاضر در مدار تا سال ۲۰۲۹ به بیش از ۱۰۰ هزار عدد خواهد رسید. اما ما چگونه میتوانیم از این اقتصاد رو به رشد سهم داشته باشیم؟ اولین قدم در زمینه خودکفایی صنعت فضایی، کامل‌کردن چرخه فضایی می‌باشد. پیاده‌سازی سخت‌افزار و نرم‌افزار واحد تله‌متری بر روی پردازنده‌های FPGA فضایی یکی از حلقه‌های اصلی می‌باشد که نقش بسزایی در ساختار کل ماهواره بخصوص ماهواره‌های میکرو دارد. 3. کارهای مشابه انجام شده در داخل یا خارج کشور: بردهایی با اهداف مشابه در مرکز تحقیقات فضایی دانشگاه علم و صنعت ایران و امیرکبیر ساخته و پیاده‌سازی شده است. اما اطلاعات خاصی از آنها در دسترس نمی‌باشد و از طرفی در عملیات واقعی بکارگرفته نشده‌اند. 4. نیازمندی مالی و تجهیزاتی: به منظور پیاده‌سازی سخت‌افزار و نرم‌افزار واحد تله‌متری مورد نیاز در یک ماهواره میکرو باید: -پیاده‌سازی سخت افزاری بر اساس تراشه FPGA با استاندارد فضایی دو ارتباط سریال (RS485) نقطه به نقطه با نرخ حداقل 5مگابیت برثانیه برای ارتباط با واحد OBC -دو ارتباط سریال (RS485) نقطه به نقطه با نرخ حداقل 38.4کیلوبیت برثانیه با واحد TT&C برای تله‌متری آنلاین -دو ارتباط سریال (RS485) نقطه به نقطه با نرخ حداقل 115.2 کیلوبیت برثانیه برای ارتباط با واحد TC برای دریافت CLCW -دو ارتباط سریال (RS485) نقطه به نقطه با نرخ حداقل 4مگابیت برثانیه با واحد مخابرات نرخ بالا برای تله‌متری آفلاین -انجام فریمینگ بر اساس استاندارد ECSS و CCSDS بروی داده‌های تله‌متری آنلاین و آفلاین -پیاده‌سازی سناریوهای خرابی و Watchdog -اتصال به باس CAN با نرخ 500کیلوبیت بر ثانیه و ارسال داده‌های مورد نیاز -رعایت استانداردهای فضایی در پیاده‌سازی سخت افزاری به منظور پاس کردن تست‌ها از جمله تست EMC، تست حرارتی و ... به منظور پیاده‌سازی این پروژه، بین 350 تا 400 میلیون تومان هزینه لازم است. همچنین به منبع تغذیه DC، اسیلوسکوپ، واسط‌های ارتباطی سریال و CAN و دسترسی به آزمایشگاه‌های معتبر نیز نیاز است. 5. چشم انداز طرح و امکان توسعه: پیاده‌سازی سخت‌افزار و نرم‌افزار واحد تله‌متری یکی از حلقه های اصلی توسعه ماهواره ها می باشد که منجر به تکمیل چرخه ارتباطی ماهواره با ایستگاه زمینی می شود.