طراحی پشته ارتباطی بر ای ماهواره فضایی کوچک مبتنی بر FPGA و لینک RF

هدف از این تحقیق طراحی پشته ارتباطی برای ماهواره فضایی کوچک مبتنی بر FPGA و لینک RF می باشد. امروزه معماری الکترونیکی فضاپیماهای جدید شاهدی بر تغییر معماری های موجود از متمرکز به شماهای غیرمتمرکز هوشمند با کارکرد خودسازمانده است که در بین اجزای مختلف سیستم مربوطه توزیع شده است. روش ارائه شده در این تحقیق علاوه بر حفظ برتری های ماهواره های کوچک، با به کارگیری روش کدینگ پیشرفته به صورت قابل ملاحظه ای عملکرد سیستم ارتباطی را بهبود خواهد داد. همچنین تحت شرایط معینی می توان از استانداردهای پروتکل CCSDS در ایستگاه زمینی برای کاهش قیمت و افزایش پهنای باند ارتباطی استفاده نمود. پروتکل ارتباطی ترکیبی CAN و CCSDS اتصال مستقیم تمام بخش های ماهواره را به ایستگاه زمینی بدون استفاده از واسط بین تمام بخش ها و لینک ارتباطی ماهواره ممکن می کند که این ویژگی ها علاوه بر کاهش هزینه های ماهواره می تواند جهت عیب یابی بخش های مختلف ماهواره در طی ماموریت مورد استفاده قرار گرفته شود. علاوه بر مزایای ذکر شده برای سیستم ارتباطی پیشنهادی، قابلیت اطمینان این سیستم به علت سادگی بالاتر از روش قبل است که از این خصیصه نیز می توان برای توسععه تعداد باس های CNA در هریک از بخش های ماهواره که به صورت همزمان اطلاعات را به ایستگاه زمینی ارسال و یا دریافت می کنند، استفاده نمود که سبب افزایش بیشتری در قابلیت اطمینان کل سیستم خواهد شد. سرانجام از یک واسط مستقیم اضافی برای دسترسی مستقیم ایستگاه زمینی به اطلاعات ماهواره که بر روی برد داخل ماهواره نصب می شود، استفاده نموده تا درصورت هرگونه بروز خطا در کلیه سیستم های ارتباطی، ایستگاه زمینی بتواند اطلاعات ماهواره را استخراج نماید. همچنین استفاده از سخت افزار FPGA برای شبیه سازی سیستم مورد نظر در محیط سیمولینک نرم افزار متلب، سبب افزایش سرعت و قابلیت اطمینان پروتکل ارائه شده خواهد شد.

Keywords:

نانوماهواره , پروتکل ارتباطی FPGA , CCSDS , CAN