Проведение испытаний полезной нагрузки спутников

Испытания полезной нагрузки спутников и систем связи

Специализированное интегрированное испытательное решение и широкий спектр услуг для эффективного проведения испытаний

Ввиду стремительного коммерческого освоения космоса многие участники отрасли желают принять участие в развитии NewSpaceна основе малых спутников. Ожидается, что эти спутники будут более мощными, компактными и экономичными, а также что сократится цикл их разработки. Для удовлетворения этих требований необходимо полное согласование всех этапов— от планирования и проектирования до разработки, сборки, интеграции и испытаний (AIT).

Полезные нагрузки, системы связи, шинные системы, антенны, источники питания и электронные модули должны подвергаться тщательным испытаниямв ходе разработки, сборки и интеграции. Кроме того, требуется валидация всей системы в целом в космических условиях с помощью испытаний в термовакуумной камере (TVAC).

Спутниковые системы должны надежно работать параллельно с прочими электронными устройствами, не вызывая помех. В связи с этим стандарты по электромагнитной совместимости (ЭМС)играют ключевую роль в испытаниях полезной нагрузки спутников.

Эти стандарты, включая AIAA, MIL-STD-461, ECSS, серию IEC 61000 и GSFC-STD, устанавливают требования к излучениям, помехоустойчивости и снижению электромагнитных помех (ЭМП)в дополнение к методикам испытаний и критериям совместимости. Благодаря испытаниям на ЭМСпроизводители и операторы могут быть уверены в том, что их спутники совместимы с имеющимися сетями и гарантируется целостность спутниковой связи.

Компания Rohde & Schwarz предлагает широкий спектр испытательных решений для разработки, производства и верификации.

Задачи, связанные с испытаниями полезной нагрузки спутников в NewSpace

При испытаниях спутников в NewSpace возникают особые задачи ввиду сложности и разнообразия подсистем полезной нагрузки:

Спутники с высокой пропускной способностью (HTS)имеют более широкую полосу пропусканияи модуляцию более высокого порядка, что вызывает сложности при генерировании и анализе сигналов.
Спутники на низкой околоземной орбитеимеют меньший срок службы и период окупаемости, что обуславливает необходимость в моделях быстрой разработки и новых методах проектирования. Это ведет к изменениям требований к проведению валидационных испытаний.
Спутники должны проходить испытания в реальных условияхдо их запуска.
В спутниковой связи применяются высокие частоты, в том числе диапазоны C, Ku/Ka и Q/V.
Кубсаты и наноспутникиимеют особые требования к габаритам, весу и мощности (SWaP). Кроме того, для них нужно выполнять оптимизацию энергоэффективности электронных источников питания (EPS).
Антенны с электронным управлением (ESA) и приемопередающие модулидолжны проходить определение характеристик и калибровку как на земле, так и на орбите.
Регенеративные полезные нагрузкидополнительно повышают сложность ввиду комплексных бортовых функций обработки и регенерации сигналов.
Сквозные испытания 5G (gNB)обуславливают необходимость в тщательных испытаниях всей линии связи от наземной станции до спутника и обратно.

Высокоэффективные решения для испытаний полезной нагрузки спутников

Компания Rohde & Schwarz предлагает решения для испытаний компонентов, подсистем ивсей спутниковой системы в целом.

Испытания ВЧ- и СВЧ-компонентов: смеситель, преобразователь частот, малошумящий усилитель, малошумящий преобразователь, усилитель мощности, генератор, управляемый напряжением
Испытания подсистем: система электропитания, телеметрия, система слежения и командного управления, подсистема связи, подсистема полезной нагрузки, подсистема антенн (традиционные параболические антенны и антенные решетки с электронным управлением), интерфейсные шины
Испытания спутниковой системы в целом: испытания на электромагнитную совместимость, испытания в термовакуумной камере