Design of the Special CheckOut Equipment for the ExoMars 2020 Mission

Valle Reboul, Guillermo del (2018). Design of the Special CheckOut Equipment for the ExoMars 2020 Mission. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Description

Title: Design of the Special CheckOut Equipment for the ExoMars 2020 Mission
Author/s:
  • Valle Reboul, Guillermo del
Contributor/s:
  • Miguel Matiacci, Ignacio de
  • Silva Fariña, Antonio da
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería de Sonido e Imagen
Date: 20 March 2018
Subjects:
Freetext Keywords: Sonda espacial Marte
Faculty: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Department: Ingeniería y Arquitecturas Telemáticas [hasta 2014]
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Este trabajo presenta el diseño e implementación del Sistema Especial de Pruebas (SCOE) para la misión ExoMars 2020. El SCOE realiza test, verificación y validación del subsistema de actitud y control de orbita (ordenador de abordo AOC), y del subsistema de guiado y control de navegación (ordenador de abordo GNC) de la sonda espacial ExoMars 2020 (módulo portador o de transporte y módulo de descenso). El SCOE proporciona con modelos las condiciones de dinámica, cinemática y ambiental del espacio exterior y Marte. Conectando estos modelos, ordenadores de abordo, sensores y actuadores en un bucle cerrado, se puede replicar las condiciones deseadas de la simulación, y ese es el objetivo del SCOE. En otras palabras, el SCOE provee de un interfaz de primer plano que puede o bien simular los actuadores y sensores con modelos que imitan su comportamiento, o bien estimular los sensores reales: 1. Por un lado, el SCOE simula sensores y actuadores. Los sensores incluyen el rastreador de estrellas, el sensor de detección del Sol, la unidad de medida de inercia para la fase de crucero (pruebas al ordenador de abordo AOC), así como los actuadores o propulsores para el módulo portador. Otros sensores como el Altímetro radar Doppler son usados para la fase de descenso (ordenador de abordo GNC), junto con otros actuadores como el motor de baja propulsión y el motor de frenado. 2. Por otro lado, las unidades reales (sensores reales) son estimulados y validados por el SCOE. Provee de estimulación para las unidades reales (sensores como el rastreador de estrellas y la unidad de medida de inercia). El hardware está basado en unidades electrónicas de National Instruments tales como el ordenador PXI y distintas tarjetas electrónicas, así como el software está basado en Labview 2015. El software está dividido en un simulador de tiempo real y una controladora (interfaz hombre – máquina en modo local y sistema de pruebas central en modo remoto). El SCOE es también capaz de monitorear y archivar más de 10000 variables, reunir todos los datos producidos por sensores y actuadores, y controlar el tráfico en los buses 1553 y CAN junto con otras funcionalidades. Abstract: This work presents the design and implementation of the Special CheckOut Equipment (SCOE) for the ExoMars 2020 mission. More precisely the SCOE performs test, verification and validation for the attitude and orbit control subsystem (AOC onboard computer) and the guidance and navigation control subsystem (GNC onboard computer) of the ExoMars 2020 spacecraft (carrier module and descent module). The SCOE provides the Dynamics, Kinematics and Environmental conditions of outer space and Mars with models. Connecting these models, onboard computers, sensors and actuators in a closed loop can replicate the desired conditions for the simulation, and that is the objective of the SCOE. In other words, it provides a Front-End Electrical interface that can either simulate the actuators and sensors of the spacecraft with models that imitate their behaviour or stimulate the real sensors: 1. On the one hand, the SCOE simulates sensors and actuators. Sensors include Star Tracker, Sun Detector Sensor and Inertial Measurement Units for the Cruise phase (AOC onboard computer to be tested here) along with actuators or thrusters for the Carrier Module. Other sensors such as the Radar Doppler Altimeter are used during the Descent phase, along with other actuators such as Low Thrust Engine and Braking Engine. 2. On the other hand, the real units (real sensors) are stimulated and validated by the SCOE. It provides stimulation for the real units (sensors such as the Star Tracker or the Inertial Measurement Unit). The hardware is based in National Instruments electronic units such as the PXI Computer and several electronic boards, and the real time software is based in Labview 2015. The software is divided into a Real Time Simulator and the Controller (local Man Machine Interface and remote Central Checkout System). Also the SCOE is able to monitor and archive more than 10000 variables, gather all data produced by sensors and actuators, and check the traffic in 1553 and CAN busses among other functionalities.

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Item ID: 54063
DC Identifier: http://oa.upm.es/54063/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:54063
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 21 Feb 2019 07:54
Last Modified: 04 Apr 2019 10:08
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