Telum Leo 1 – низкоорбитальная группировка передачи данных на базе нано КА

[Наименьший квадрат]

ИМХО РКС пупок может надорвать

Нужно построить 152 аппарата CubeSat 3U к 2025-му году.
152 совершенно одинаковых аппарата. Аппарата, у которых нет никаких особых требований к системе оориентаци

Есть требование обеспечивать ориентацию таким образом, чтобы иметь нужный баллистический коэффициент. Это не сверх задача, но она есть. Распбери Пи тут подойдет? Он же импортный. Как бы то ни было, для всего нужны люди. Когда создадут и отработают хотя бы пару таких, покажут эффективность решений, тогда произвести конечно не будет проблемой. И останется вопрос только к НКУ, который способен управлять 152я КА. Сомнения у меня есть, я их озвучил. Увидим как справятся. 

[AKr]

И если у вас нет ничего особо мощного (где может возникнуть проблема перегрева)

малина-4 греется прилично даже с радиатором

[SONY]

малина-4 греется прилично даже с радиатором

Потому и используют 3+, а не 4.

[AKr]

малина-4 греется прилично даже с радиатором

Потому и используют 3+, а не 4.

Энергопотребление/тепловыделение

https://www.raspberrypi.com/news/thermal-testing-raspberry-pi-4/

много можно сэкономить, потеряв в производительности? 
А тепло все равно в нано-КА само не утилизируется.

[SONY]

много можно сэкономить, потеряв в производительности?

Как видим, вполне заметно. При простое, на который приходится 99% времени полёта - в полтора раза. Производительность же нам и не нужна особо: будет ли бортовой компьютер сжимать сделанную камерой фотографию 0,1 секунды или 0,2 - это не имеет значения, когда у вас в лучшем случае делается несколько сотен кадров в сутки. Больше вам не позволит передать канал связи: даже X-диапазон - это пара мегабайт в секунду, так что кадр высокого разрешения секунд пять передаваться будет, а суммарное время всех сеансов связи - это в лучшем случае полчаса за сутки.

А тепло все равно в нано-КА само не утилизируется.

А что оно делает, если не само утилизируется?..
У типичного CubeSat 3U солнечные батареи не раскрываются, а значит никакого подвода энергии внутрь основного объёма, кроме потока света от Солнца, нету. Стало быть температура, необходимая космическому аппарату чтобы рассеять всё тепло - это что-то порядка нуля по Цельсию. Если торцом к Солнцу лететь - будет несколько ниже нуля, если максимально сечение на Солнце направить - несколько выше, но в целом ничего экстремального. Вопрос только в том, чтобы теплопроводность материалов была достаточна для оперативного отвода тепла от греющихся элементов к внешней поверхности аппарата. И тут длительная работа с малым тепловыделением всяко лучше краткосрочных "ударных" нагрузок. Так что лучше процессор слабее, но потребляющий меньше энергии, чем какой-то производительный, от которого тепло по медным дорожкам и самой плате отводиться не будет успевать.

[AKr]

Производительность же нам и не нужна особо: будет ли бортовой компьютер сжимать сделанную камерой фотографию 0,1 секунды или 0,2 - это не имеет значения, когда у вас в лучшем случае делается несколько сотен кадров в сутки.

Telum вроде связь, а не ДЗЗ.

У типичного CubeSat 3U солнечные батареи не раскрываются, а значит никакого подвода энергии внутрь основного объёма, кроме потока света от Солнца, нету. Стало быть температура, необходимая космическому аппарату чтобы рассеять всё тепло - это что-то порядка нуля по Цельсию.

У Вас внутри передатчик и проч.требуха, а "мощность солнечной батареи - 8 Вт", - рассказал Юрий Урличич."

Вопрос только в том, чтобы теплопроводность материалов была достаточна для оперативного отвода тепла от греющихся элементов к внешней поверхности аппарата.

Залейте все асфальтобетоном,

впрочем не парьтесь из 8 Вт СБ Урличича - 6Вт сожрет Ваш Raspberry 3, а остальное - СЭП.

[SONY]

Telum вроде связь, а не ДЗЗ.

Я привёл пример максимально возможной вычислительной нагрузки. В случае Telum хватит и чего-то уровня Arduino.

У Вас внутри передатчик и проч.требуха, а "мощность солнечной батареи - 8 Вт", - рассказал Юрий Урличич."

И эта требуха получает малую долю от энергии Солнца, приходящей на аппарат.
Сечение 3U - это примерно 0,1x0,3405 = 0,03405 м^2, солнечная постоянная - 1360 Вт/м^2, итого получаем 46 Вт потока энергии. Да, что-то отражается, но учитывая чёрный цвет солнечных батарей, составляющих основную часть площади аппарата, как минимум 30 Вт суммарного тепловыделения имеем. И из них всего 8 Вт выделяется внутри за счёт преобразования света в электричество и передачи этого электричества внутрь. Точнее даже менее 8 Вт: если там 2 Вт выходная мощность излучателя, то в тепло всего 6 Вт преобразуются.

Залейте все асфальтобетоном

Эх, а я только было подумал, что с вами всё-таки можно адекватно что-то обсуждать... Увы, ошибся.

[Наименьший квадрат]

В качестве процессора БЦВМ туда подойдет какой-нить слабенький контроллер с частотой 20-30 Мгц. Если еще с математическим сопроцессором, так и вообще можно не париться и позволять себе вольности в программировании. Это не есть проблема. Проблема если там дейситвительно Х-диапазонный БРК и его надо сделать на отечественых ЭРИ. Или где они возьмут 152 малогабаритных магнитометра отечественных (именно чувствительные элементы отечественные, а не блок оцифровки). Или откуда возьмутся такие маленькие отечественные аккумуляторы. Ну и в условиях повышенного спроса на все отечественные компоенты, когда их всем надо, не будет ли проблем с комплектацией даже темя что производится.

[SONY]

на отечественых ЭРИ

Так это же гражданская, а не военная система... Тут вполне можно всё на китайских компонентах делать. Да и на западных на самом деле можно: это ведь массовые компоненты, а не space grade, их всегда купить можно. Да, сейчас сроки поставок и цены могли возрасти из-за того, что многое приходится везти через каких-нибудь посредников, возможно даже через пару промежуточных стран, но в целом купить нужных деталек вполне можно.
Вот, к примеру, вы говорите:

где они возьмут 152 малогабаритных магнитометра отечественных (именно чувствительные элементы отечественные, а не блок оцифровки)

Ну, вот эти ребята готовы поставить 89 шт. отличных американских магнитометров:
https://www.specelservis.ru/sklad-pod-zakaz-11-ru/hmc2003/
А эти - ещё 82 таких же:
https://zener.ru/shop/product/HMC2003/
Итого через пару месяцев будем иметь на руках даже не 152, а 171 магнитометр!

[Наименьший квадрат]

Так это же гражданская, а не военная система... Тут вполне можно всё на китайских компонентах делать. Да и на западных на самом деле можно: это ведь массовые компоненты, а не space grade, их всегда купить можно.

Если система пойдет как гособоронзаказ (как сейчас все КА), то возможно будет безразлично её назначение.   Мы конечно не можем знать какие приняты решения по поводу этих аппаратов. Я лишь предположил неприятности и сложности в том случае, если потребуется совсем всё отечественное. В принципе, считаю что было бы логично делать как можно больше составных частей КА на отечественном.

[AKr]

Т.е. вот буквально открывают малиновую коробочку, достают от туда Compute Module и вставляют в спутник - это работает!

Как то очень легко и быстро Вы забываете о том, что писали только вчера.

 У Вас вобще есть техническое решение об облике аппарата, или есть только сиюминутный полет фантазии на тему картинки от Урличича?

[SONY]

Если система пойдет как гособоронзаказ (как сейчас все КА)

С каких это пор все КА - гособоронзаказ?! o_O Насколько я знаю, НИ ОДИН CubeSat в России не был изготовлен по гособоронзаказу!

В принципе, считаю что было бы логично делать как можно больше составных частей КА на отечественном.

Это если бы отечественное было в продаже... А как мы прекрасно знаем, даже если оно в принципе существует (что тоже бывает далеко не всегда), его один фиг нигде не купить.

[AKr]

НИ ОДИН CubeSat в России не был изготовлен по гособоронзаказу!

ни один CubeSat не вылнял госзадач

[AKr]

Это если бы отечественное было в продаже... А как мы прекрасно знаем,

некоторым "товарисчам" зарубежное употреблять  разрешено (ну или "закрывают на это глаза")

[Наименьший квадрат]

Это если бы отечественное было в продаже... А как мы прекрасно знаем, даже если оно в принципе существует (что тоже бывает далеко не всегда), его один фиг нигде не купить.

Если речь идет об РКС, который сам себе разработчик электроники и приборов (на что им и дан ЯРЗ), то как бы логично думать, что там многое будет свое, нет? Это же не частная лавочка, которая пойдет шариться в интернет в поисках где купить... Вроде как все должно быть на уровне, что нет компонента - даешь ОКР на его создание. Ну, я так мыслю. В общем, это все догадки конечно. Жизнь рассудит. Просто понаблюдаем и я думаю, в течении года все увидим (или не увидим ничего). Не долго ждать-то.

[A.E]

ни один CubeSat не вылнял госзадач

Кубсаты с сат АИС выполняют и гос задачу в том числе, мониторинг рыбаков.

Но это не оборон заказ, конечно 

[Veganin]

В качестве процессора БЦВМ туда подойдет какой-нить слабенький контроллер с частотой 20-30 Мгц. Если еще с математическим сопроцессором, так и вообще можно не париться и позволять себе вольности в программировании. Это не есть проблема.

Микроконтроллер STM32G474:

• Core: Arm® 32-bit Cortex®-M4 CPU with FPU,
Adaptive real-time accelerator (ART
Accelerator) allowing 0-wait-state execution
from Flash memory, frequency up to 170 MHz
with 213 DMIPS, MPU, DSP instructions
• Operating conditions:
– VDD, VDDA voltage range:
1.71 V to 3.6 V
• Mathematical hardware accelerators
– CORDIC for trigonometric functions
acceleration
– FMAC: filter mathematical accelerator
• Memories
– 512 Kbytes of Flash memory with ECC
support, two banks read-while-write,
proprietary code readout protection
(PCROP), securable memory area, 1 Kbyte
OTP
– 96 Kbytes of SRAM, with hardware parity
check implemented on the first 32 Kbytes
– Routine booster: 32 Kbytes of SRAM on
instruction and data bus, with hardware
parity check (CCM SRAM)
– External memory interface for static
memories FSMC supporting SRAM,
PSRAM, NOR and NAND memories
– Quad-SPI memory interface
• Reset and supply management
– Power-on/power-down reset
(POR/PDR/BOR)
– Programmable voltage detector (PVD)
– Low-power modes: sleep, stop, standby
and shutdown
– VBAT supply for RTC and backup registers
• Clock management
– 4 to 48 MHz crystal oscillator
– 32 kHz oscillator with calibration
– Internal 16 MHz RC with PLL option (± 1%)
– Internal 32 kHz RC oscillator (± 5%)
• Up to 107 fast I/Os
– All mappable on external interrupt vectors
– Several I/Os with 5 V tolerant capability
• Interconnect matrix
• 16-channel DMA controller
• 5 x 12-bit ADCs 0.25 µs, up to 42 channels.
Resolution up to 16-bit with hardware
oversampling, 0 to 3.6 V conversion range
• 7 x 12-bit DAC channels
– 3 x buffered external channels 1 MSPS
– 4 x unbuffered internal channels 15 MSPS
• 7 x ultra-fast rail-to-rail analog comparators
• 6 x operational amplifiers that can be used in
PGA mode, all terminals accessible
• Internal voltage reference buffer (VREFBUF)
supporting three output voltages (2.048 V,
2.5 V, 2.9 V)
• 17 timers:
– HRTIM (Hi-Resolution and complex
waveform builder): 6 x16-bit counters,
184 ps resolution, 12 PWM
– 2 x 32-bit timer and 2 x 16-bit timers with
up to four IC/OC/PWM or pulse counter
and quadrature (incremental) encoder input
– 3 x 16-bit 8-channel advanced motor
control timers, with up to 8 x PWM
channels, dead time generation and
emergency stop
– 1 x 16-bit timer with 2 x IC/OCs, one
OCN/PWM, dead time generation and
emergency stop
– 2 x 16-bit timers with IC/OC/OCN/PWM,
dead time generation and emergency stop
– 2 x watchdog timers (independent, window)
– 1 x SysTick timer: 24-bit downcounter
– 2 x 16-bit basic timers
– 1 x low-power timer
• Calendar RTC with alarm, periodic wakeup
from stop/standby
• Communication interfaces
– 3 x FDCAN controller supporting flexible
data rate
– 4 x I2C Fast mode plus (1 Mbit/s) with
20 mA current sink, SMBus/PMBus,
wakeup from stop
– 5 x USART/UARTs (ISO 7816 interface,
LIN, IrDA, modem control)
– 1 x LPUART
– 4 x SPIs, 4 to 16 programmable bit frames,
2 x with multiplexed half duplex I2S
interface
– 1 x SAI (serial audio interface)
– USB 2.0 full-speed interface with LPM and
BCD support
– IRTIM (infrared interface)
– USB Type-C™ /USB power delivery
controller (UCPD)
• True random number generator (RNG)
• CRC calculation unit, 96-bit unique ID
• Development support: serial wire debug
(SWD), JTAG, Embedded Trace Macrocell™

В принципе, считаю что было бы логично делать как можно больше составных частей КА на отечественном.

Начиная с группировок 2-го поколения. Первые можно на 95% сделать на импорте, за исключением рамы, проводов, СБ, чип-резисторов и чип-конденсаторов (и то лучше поставить американскую рассыпуху).

Ну, вот эти ребята готовы поставить 89 шт. отличных американских магнитометров:
https://www.specelservis.ru/sklad-pod-zakaz-11-ru/hmc2003/
А эти - ещё 82 таких же:
https://zener.ru/shop/product/HMC2003/
Итого через пару месяцев будем иметь на руках даже не 152, а 171 магнитометр!

Сразу надо искать и брать 1000 шт (и не только магнитометров, а всех ПКИ): на расширение группировки, на новое поколение спутников, на брак при производстве и сборке.

И дешевле выйдет, и интерес у поставщиков появится на партию от 1000, 5000 шт. Любят у нас брать штука в штуку (даже резисторы), а потом, убив, к примеру ИС статикой или перегревом, бегать как ужаленные, орать на планерках и судорожно обзванивать поставщиков.

[SONY]

Вроде как все должно быть на уровне, что нет компонента - даешь ОКР на его создание. Ну, я так мыслю.

С такими мыслями оно не к 2025-му, а к 2052-му только готово будет... Чтобы делать быстро и на современном уровне, надо не изобретать велосипед, а максимально использовать уже доступные компоненты.

Любят у нас брать штука в штуку (даже резисторы), а потом, убив, к примеру ИС статикой или перегревом, бегать как ужаленные, орать на планерках и судорожно обзванивать поставщиков.

А кто ж денег даст с запасом брать?.. Увы, но "высокое руководство" видит в закупках с большим запасом не попытку обеспечить безопасность выполнения проекта и, тем самым, экономию больших средств в случае каких-либо проблем, а в лучшем случае бессмысленную растрату, в худшем - коррупцию. Дескать "вам не за то копеечную зарплату платят, чтобы вы дорогущие импортные микросхемы статикой жгли, работайте аккуратно".

[Наименьший квадрат]

Вроде как все должно быть на уровне, что нет компонента - даешь ОКР на его создание. Ну, я так мыслю.

С такими мыслями оно не к 2025-му, а к 2052-му только готово будет... Чтобы делать быстро и на современном уровне, надо не изобретать велосипед, а максимально использовать уже доступные компоненты.

У Вас тоже мысли не правильные. Если ОКР делать не так, как обычно с ВП и прочим, то в нем ничего страшного тоже не будет.

[SONY]

Если ОКР делать не так, как обычно с ВП и прочим, то в нем ничего страшного тоже не будет.

Полагаете, что новую элементную базу можно разработать и запустить в производство за год, до конца 2023-го, чтобы к 2025-му успеть на её основе произвести и вывести на орбиту группировку спутников? Серьёзно?..