Mentre l'industria spaziale vive un'esperienza dirompente che non si vedeva dai tempi della corsa allo spazio degli anni Sessanta, numerose aziende si stanno attrezzando per fornire funzionalità spaziali con nuovi profili di rischio, maggiori volumi e costi ridotti. Le aziende consolidate si stanno adattando per sfruttare queste opportunità.

Che si tratti di carichi utili a microonde per satelliti ad alto rendimento (HTS) o di telemetria, tracciamento e controllo (TT&C), gli strumenti di progettazione e convalida di Keysight offrono una maggiore garanzia che il vostro satellite e i suoi sottosistemi funzionino al primo colpo, ogni volta, per tutta la durata della missione.

Rapporto: Opportunità, innovazioni e sfide della tecnologia spaziale

Gli attori globali dell'ecosistema tecnologico spaziale ci hanno parlato delle sfide, delle opportunità e delle tendenze che vedono nel 2023.

Le nostre ricerche e interviste con dirigenti e ingegneri del settore in tutto il mondo ne hanno rivelato la portata e la natura, e cosa significano per la vostra azienda. Ecco i punti salienti:

  • Il panorama attuale del mercato e le tendenze più importanti
  • Le principali applicazioni satellitari che guidano la crescita del mercato
  • Le principali tecnologie abilitanti, le tendenze tecnologiche e le soluzioni innovative
  • Quali sono, secondo i leader della tecnologia spaziale, le sfide e gli ostacoli più importanti
Grafico della rivoluzione dell'industria satellitare

Prestazioni nel corso del ciclo di vita

La riduzione dei costi di lancio e il progresso dei razzi riutilizzabili sono alla base dell'attuale rivoluzione dell'industria satellitare. La minore barriera all'ingresso consente il rapido sviluppo di costellazioni in orbita terrestre inferiore (LEO) comprendenti centinaia o migliaia di satelliti. La domanda di larghezza di banda aumenta anche con le innovazioni nelle tecnologie terrestri come il 5G, l'auto connessa, l'Internet degli oggetti (IoT) e le case e le città intelligenti. Un numero crescente di satelliti ad alta velocità deve trasferire una grande quantità di dati.

Nel percorso di sviluppo di un nuovo satellite, ogni fase è cruciale: dalla progettazione e simulazione alla verifica e alla produzione fino alla distribuzione. Keysight vi aiuterà ad accelerare la velocità di progettazione, test e produzione, mantenendo un'elevata qualità del servizio.

Digitalizzare il flusso di lavoro e accelerare la missione

Vincere la corsa alla progettazione e allo sviluppo di tecnologie e sistemi satellitari. Scaricate il nostro white paper e scoprite come le tecniche di ingegneria digitale e i metodi di ingegneria basati su modelli possono accelerare lo sviluppo e ridurre i rischi e i costi.

  • Ridurre le costose riprogettazioni dei sistemi satellitari grazie ai modelli gemelli digitali
  • Migliorare i modelli durante l'intero ciclo di vita del prodotto per aumentare ulteriormente la fiducia nella progettazione e ridurre i rischi.
  • Si veda l'esempio fornito per gli amplificatori di potenza a stato solido ad alta potenza (SSPA) utilizzati nelle stazioni di terra dei satelliti
Ingegnere al computer
Simulazione ed emulazione dei canali

Simulazione ed emulazione dei canali

La creazione di condizioni reali per le comunicazioni satellitari richiede un supporto software e hardware all'avanguardia. Il software SystemVue si integra con altre applicazioni per quantificare le metriche delle prestazioni a livello di sistema in condizioni ambientali e di segnalazione realistiche, compresa la modellazione di scenari cinetici 3D con Doppler e fading accurati dal punto di vista del terreno grazie all'integrazione con il software System Tool Kit (STK) di AGI;

L'hardware PROPSIM Channel Emulation consente di creare ambienti di propagazione realistici e in tempo reale. Creare in laboratorio ambienti di test ad alta velocità che si trovano nelle orbite terrestri basse (LEO) e che soddisfano i requisiti dei più alti livelli di Doppler, fading, ritardo e rumore bianco gaussiano additivo (AWGN); con condizioni di test accurate, realistiche e ripetibili.

Verifica della progettazione e test dei componenti

Il passaggio dalla produzione di bassi volumi a quella di alti volumi di sistemi satellitari complessi è una sfida specifica per le costellazioni LEO. Il collaudo dei sistemi elettronici odierni si avvale di apparecchiature di test ad alte prestazioni: generatori di segnali analogici e vettoriali, analizzatori di spettro, analizzatori di segnali vettoriali, analizzatori di reti vettoriali e altro ancora. È possibile simulare l'intero canale RF da stazione di terra a stazione di terra e testare componenti hardware di precisione tramite hardware in the loop (HWIL). In entrambi i casi, le nostre soluzioni sono pronte per le vostre applicazioni di test complesse.

Non è più necessario introdurre ulteriori rischi per ridurre i costi dei test. La progettazione e il collaudo basati sui processi riducono i tempi e i costi di collaudo senza sacrificare la sicurezza operativa.

Collegamento tra i domini digitale e RF

Le antenne phased-array ad alte prestazioni sono caratterizzate dalla versatilità necessaria per assicurare le connessioni e abilitare le capacità di rilevamento. Questi sofisticati sistemi di antenna integrano i segnali digitali nell'architettura del front-end RF per soddisfare i requisiti di dimensioni, peso e potenza più costo (SWaP+C). Le nuove sfide impongono agli ingegneri di garantire un'ampia larghezza di banda nelle operazioni a frequenza più elevata, di elaborare grandi quantità di dati digitali e di verificare le caratteristiche delle prestazioni fin dalle prime fasi del processo di progettazione.

La soluzione di test per ricetrasmettitori digitali a banda larga di Keysight confronta i segnali digitali e RF tra l'ingresso e l'uscita del dispositivo. In questo modo, svela le caratteristiche delle prestazioni a radiofrequenza (RF) dei dispositivi RF misti-digitali.

Monitoraggio del sistema e del segnale

L'installazione e la manutenzione delle stazioni terrestri satellitari (I&M) richiedono un'ampia gamma di test RF/microonde fino alle frequenze mmW. Gli analizzatori di microonde portatili di Keysight hanno la funzionalità di un massimo di 20 strumenti, riducendo così il numero di apparecchiature di test pesanti da portare sul campo.

Il software N6820ES Signal Surveyor 4D consente l'osservazione dell'uso dello spettro con rilevamento avanzato dell'energia, trigger e assegnazione automatica degli allarmi.

Fieldfox e test sul campo della pioggia degli utenti

Segnali e comunicazioni satellitari

I satelliti sono progettati per inviare e ricevere segnali: per la semplice telemetria, il tracciamento e il controllo (TT&C) del satellite stesso, per la trasmissione di contenuti audio e video o come parte di una moderna rete di comunicazione satellitare ad alta velocità (HTS) o 5G.

I prodotti Keysight consentono di generare e analizzare segnali video DVB-S/S2/S2X, segnali di comunicazione standard o personalizzati come: IQ personalizzato, OFDM e 5G dalla banda dc alla banda V e oltre. Questi strumenti sono necessari per testare l'intero sistema satellitare. Questi prodotti consentono inoltre di eseguire il debug di qualsiasi cosa, dai dati dei sensori sul bus CAN (Controller Area Network) alla segnalazione differenziale a bassa tensione (LVDS) o alla segnalazione SpaceWire in un satellite a canale digitale o rigenerativo.

Sistemi di alimentazione satellitare

Un satellite deve generare, immagazzinare e gestire tutti i suoi requisiti di energia per tutta la sua vita operativa. Un'analisi adeguata della generazione, dell'immagazzinamento e dell'utilizzo dell'energia in un satellite è una parte essenziale del test del sistema.

Durante i test sui satelliti, raramente è possibile utilizzare dei veri e propri array solari per fornire energia. Due ragioni sono ovvie: non c'è luce solare diretta in un'area di test e non è pratico eseguire i test all'esterno. I simulatori di array solari offrono ripetibilità e controllabilità che consentono di simulare gli effetti di condizioni operative diverse - intensità della luce, temperatura, ombra, eclissi - in più punti operativi e di ottenere risultati coerenti.

Sistemi di alimentazione satellitare Keysight
Servizi di reingegnerizzazione Keysight

Servizi

La trasformazione del settore spaziale ad opera delle forze del mercato e della tecnologia porta nuove opportunità di crescita e nuove sfide. Keysight offre una potente combinazione di soluzioni leader di settore, competenze tecniche ed esperienza nella trasformazione. Vi aiuteremo a ottenere risultati notevoli per raggiungere i vostri obiettivi aziendali principali.

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