Eletrônica de processamento de alta confiabilidade para cubesat

Resumo

A presente proposta é de uma nova geração, em termos de mercado internacional, de eletrônica de processamento (comando e gerenciamento de dados) acopláveis ao padrão de placa PC/104, usado em nano satélites padrão CUBESAT. A disponibilidade nos últimos anos da eletrônica e de sensores em geral, de alto desempenho, a custo relativamente reduzido, possibilitou o desenvolvimento de uma nova geração de satélites de pequeno porte. A maior parte dos sistemas oferecidos usa componentes COTS ("Components Off The Shelf"), sem robustecimento em relação a radiação, para manter os custos baixos e acessíveis a um grande mercado científico e tecnológico potencial. Na medida que a comunidade deseja aproveitar ao máximo o potencial da tecnologia de CUBESAT, através do aumento da duração das missões e aplicações científicas e tecnológicas de maior complexidade e custo, torna-se necessário que a base operacional do CUBESAT tenha maior confiabilidade; isso tem implicação particularmente na tolerância a falhas no sistema de gerenciamento e processamento da missão, por falhas associadas ou não a radiação [8].Para maiores detalhes dos subsistemas do CUBESATs, veja [1] e [2]. Vários fabricantes no exterior fornecem Placas de Processamento padrão CUBESAT para Comando e Gerenciamento de Dados, sem priorizar o aumento da confiabilidade dessas placas. O Brasil, através de várias instituições, vem atuando na área de CUBESATs: Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITASAT), Universidade Federal do Ceará, Universidade Federal de Santa Maria, lideradas pelo INPE, através dos programas NANOSATC-BR1 e -BR2 [3]-[7]. A empresa CRON, liderada pelo pesquisador do INPE Otávio Durão, criada para ser catalizadora de negócios entre aplicações e integradoras de CUBESAT, tomou a iniciativa de promover o desenvolvimento de subsistemas. Um PIPE FASE I (Proc. nº 2015/25299-4 concluído) definiu as especificações dos primeiros subsistemas a serem desenvolvidos (estrutura, sistema de potência e sistema de controle de atitude, a serem integrados com um uma placa de Comando e Gerenciamento de Dados importada). Através da sua continuidade pela FASE II (Proc. nº 2017/09800-0, em desenvolvimento), em conjunto com a presente proposta para o subsistema de Comando e Gerenciamento de Dados, inovadora em termos internacionais, concretiza-se a possibilidade de uma plataforma nacional para CUBESATs, nas suas tecnologias mais críticas. Ressalta-se que a empresa proponente desta Proposta também está agregando a sua experiência em sistemas de determinação e controle de atitude, ao PIPE do Dr. Durão. Os módulos já estão em fase de teste, conforme ilustrado abaixo. O módulo de determinação e controle de atitude foi desenvolvido com características únicas no mercado, em relação a flexibilidade de redundância e configuração de sensores (magnetômetros e girômetros). O módulo de processamento objeto desta proposta será projetado de forma também ter capacidade de redundância em relação a parte do módulo de determinação e controle de atitude já desenvolvido. Esta proposta está perfeitamente harmonizada com os desenvolvimentos em curso em CUBESATs no Brasil, nas instituições ITA e INPE. Em síntese: Cenário: 1. Institutos desenvolvendo CUBESATs no Brasil usam módulos de processamento importados não tolerantes a falhas e não robustos em relação a radiação [3]-[4]; 2. LESC desenvolveu módulo de processamento tolerante a falhas [6]-[7]; 3. SMDH desenvolveu células IP e ASIC robustos em relação a radiação [5]; 4. O mercado de CUBESATs está em franca expansão. Oportunidade: Desenvolver módulo de processamento tolerante a falhas e robusto em relação a radiação, usando competências estabelecidas e desenvolvimentos provados. Negócio Principal: Comercializar módulos de processamento tolerantes a falhas e robustos em relação a radiação para o mercado nacional e internacional de CUBESATs. Negócio Derivado: Comercializar módulos para outras aplicações profissionais críticas. (AU)