У роботі розглянуто особливості ПЛІС вітчизняних супутникових системи збору наукової інформації (СЗНІ). Перше покоління ПЛІС СЗНІ було розроблено для супутника «Січ-2». Після аналізу результатів експлуатації СЗНІ було встановлено нові вимоги до наступного покоління ПЛІС, набір виконуваних функцій було розширено, що веде до необхідності проектування нових моделей ПЛІС, модельних стендів та наборів тестів для відлагодження окремих ПЛІС та СЗНІ у цілому. До набору ПЛІС входять ПЛІС центрального боку СЗНІ, комплект ПЛІС периферійних модулів та ПЛІС контрольно-перевірочної апаратури. Модельний стенд дозволяє перевірити обмін даними каналами SciWay, CAN, послідовними каналами типу RS та радіоканалом. Також моделюється обмін даними з давачами наукових пристроїв, моделюється робота модулів з динамічною пам’яттю та робота під дією різноманітних завад. У роботі викладені підходи до проектування, тестування та відлагодження супутникових СЗНІ як до кіберфізичних систем з метою зменшення витрат та покращення надійності СЗНІ та якості згаданих операцій. Наведено пропоновану структуру кіберфізичної системи збору наукової інформації, склад її основних модулів та вимоги до них з боку перспективних СЗНІ. The paper describes the features of FPGA national satellite scientific data collecting system (SDCS). The first generation of FPGAs SDCS was developed for Sich-2satellite. After analyzing the results of operation SDCS new requirements for next-generation FPGAs were defined, function set has been expanded. This leads to the need to design new FPGAs models, new testbenches and test kits for separate FPGA debugging as well as SDCS in general debugging. The FPGA set includes SDCS central unit FPGA, a set of peripheral modules FPGA and control and checking equipment FPGA. Testbench allows to check data exchange by SciWay and CAN channels, by RS type serial link and by radiochannel. Also data exchange with scientific devices sensors is simulated, the work of dynamic memory modules and work under different obstacles is simulated too. The paper outlined approaches to the design, testing and debugging of satellite SDCS as to cyber-physical systems to reduce costs and improve SDCS reliability and operations quality.
The ways of decreasing the flux-gate magnetometer temperature zero drift are studied. A new method to decrease the drift by creating a special configuration of measured magnetic field compensation field is proposed. The principle of the functional diagram of the system for scientific information processing and collection (SSIC) building for nano-satellites is designed. High-speed interface for data transfer from SSIC to radio line is developed. A large amount of data from microsatellite "Chibis M" and experiment "Variant" on board the satellite "Sich-1M", which were registered by onboard instruments manufactured in LC ISR, are processed. An emission from power lines at the frequency of 50 (60) Hz and Schumann resonances modes which are penetrating to the ionosphere above the F2 layer were observed in these experiments.
Розглянуто особливості ПЛІС системи збору наукової інформації (СЗНІ) супутника “Іоносат-мікро”. Перше покоління ПЛІС СЗНІ було розроблено для супутника “Січ-2”. Після аналізу результатів експлуатації СЗНІ були встановлені нові вимоги до наступ- ного покоління ПЛІС, набір виконуваних функцій був розширений, були розроблені нові моделі ПЛІС та модельні стенди і набори тестів для відлагодження окремих ПЛІС та СЗНІ загалом. До набору ПЛІС входять ПЛІС центрального блока СЗНІ, комплект ПЛІС периферійних модулів та ПЛІС контрольно-перевіркової апаратури. Модельний стенд дає змогу перевірити обмін даними каналами SciWay (зокрема і його компонентом – каналом CAN), послідовними каналами типу RS та радіоканалом. Також моделюється обмін даними з малогабаритною астро-вимірювальною системою (МАВС), яка забезпе- чує високоточну орієнтацію супутника, моделюється робота модулів з динамічною пам’яттю та робота під дією різноманітних завад. The features of FPGA set for IonoSat-Micro spacecraft onboard scientific data collection systems (SDCS) are described. The first generation of SDCS FPGAs was developed for use in satellite “Sich-2”. After “Sich-2” SDCS operation results analyzing new requirements were determined for second generation of FPGAs, its functionality was expanded, their models were developed, testbench and complex test for entire set of developed SDCS FPGAs was created. The FPGA set includes SDCS central unit FPGA, peripherals FPGAs, control and test equipment FPGA. Testbench provides simulation of data exchanges by SciWay and CAN channels, by serial links such as RS and via radio. Also data transmission with compact astromeasuremen system “MAVS” designed for high-precision spacecraft orientation, with dynamic memory and transmissions under different interferences were simulated.
4 L'viv Center of the Institute of Space Research of NASU-NSAU 5 Institute of Space Research of NASU-NSAU Abstract. The following is a description of the scientific experiment that was offered for the Ukrainian Youth Satellite (UYS), a project creation and launch of which are a part of the Ukrainian national space program for the years 2003-2007. The mission of the project includes fundamental studies of physics of the ionosphere, as well as development of methods of monitoring Earth's surface and near-Earth space. The novelty of this project lies in the use of a microsatellite for monitoring Earth's ecology. The proposed complex of an on-board equipment for the UYS includes detectors of electromagnetic fields and particles in the ionosphere, as well as a TV camera and spectrometric equipment for observations of weather structures (cyclones, frontal zones, etc.), and disturbances on land and water surfaces. This complex of equipment may be used for both resolving the scientific tasks of the project, as well as for carrying out remote sensing of the Earth. Most of the devices have prototypes that were developed for earlier projects "Interball", "Poperedzennya", "Variant".