Sirui Xing、長光衛星技術
開発サイクルを短縮し、大量の衛星打ち上げミッションのシステム取得コストを管理し、衛星テストシステムの汎用性、柔軟性、パフォーマンスを向上させます。
NI PXIテストソリューションを使用して、衛星テストシステムの統合と開発効率を改善し、衛星開発サイクルを短縮します。
長光衛星技術は中国初の商業用リモートセンシング衛星企業です。同社は中国における商業衛星の応用分野における先駆であるJILIN-1シリーズを開発および運用しています。JILIN-1衛星は、中国が開発した初の商用高解像度リモートセンシング衛星、初のオンボード統合型商業衛星、初のメートルレベルの高解像度ダイナミックビデオ衛星です。また、中国が柔軟な方法で軌道上撮像に成功したのも初めてのことです。
長光衛星は長期的な目標と戦略に従って、航空宇宙情報工業団地を建設しています。これが完成すれば、年間30基の衛星のスループットを得ることができ、衛星の研究開発と製造を中心とした産業チェーンクラスタが形成されます。
2020年までに60基の衛星を軌道上で運用し、2030年までに138基の衛星打ち上げを計画しています。このように、当社の研究者は衛星の研究開発という難しい任務に直面しています。衛星の研究開発時間の約70%を占める衛星テストは困難です。システム装置の事前調査から設計プロジェクトの策定までの全サイクルのスムーズな移行を推進するには、既製の成熟したテスト技術とプラットフォームが早急に必要です。これらの技術は、試験、大量輸送、修理とメンテナンス、テストと検証など、複雑な地上実験の効率化にも役立ちます。これは最終的に、衛星の迅速な打ち上げを成功させることに役立ちます。さらに、宇宙製品の特殊な特性、長いリードタイム、衛星部品の高コストを考慮すると、衛星テストシステムの操作性と安定性に対する要件は非常に厳しくなっています。
商業衛星企業として、当社は高性能装置の高い購入コストを懸念しています。商業衛星は、それぞれのテストシステムが異なる従来の衛星とは異なり、複数のモデルを同時にテストするシステムが必要です。テストシステムの汎用性は非常に厳しい要求があります。複雑なテスト対象デバイス (DUT) のテスト品質を確保しながら、さまざまな種類の複雑なテストタスクを実行するには、従来のテスト装置が必要です。DUTに変更があった場合、テストシステムもアップグレードまたは交換する必要があり、二次的なコスト負担が大きくなります。従来のテストシステムと比較して、NIテストシステムは、モジュールを交換または追加するだけで、アップグレードできます。システム機能を再利用することで、コストを節約し、システム開発サイクルを短縮することができます。
当社がNIを選択した理由は、10年間の保証、最新技術、ライフサイクル全体の管理コンサルティングを含む包括的なサービスソリューションでした。また、サポートをさらに強化するため、NIと戦略的協力協定を締結しました。当社のテストシステムには、NIテスト製品を使用した3つの中核となるシステムがあります。
1つ目はSバンド地上監視システムで、これは主にNI PXIベクトル信号トランシーバ (VST) RFおよびFPGAベースボードに基づいています。このデバイスは自律プログラミングに柔軟に対応可能なため、デバッグ中に一部の機能をカスタマイズできます。NIのピアツーピア技術を使用することで、VSTとFPGAベースボードの直接通信も可能です。FPGAにリアルタイムの信号キャプチャ、変調、復調を実装し、この信号をステータス監視やスペクトルモニタリングに使用して、リアルタイムのリモート制御や遠隔測定を行うことができます。NIの自動テストアプローチは、モジュール式プラットフォームベースの統合インテリジェントテストシステムを使用しており、従来のクローズドアーキテクチャを排除して長いテストライフサイクル、進化を続けるRF、設計のテスト性容易性要件に対応し、現在および将来のテストニーズを満たす革新的なカスタムテストプラットフォームを構築しています。
2つ目のシステムは、衛星のダイナミクスをシミュレートおよび監視し、衛星の電気的インタフェースをシミュレーションする、軌道上の衛星動的モデルHIL (Hardware-In-the-Loop) システムです。NI VeriStandとMathWorks, Inc.MATLAB® ソフトウェアのシームレスな統合により、研究開発時間とテスト時間を節約できました。さらに、NIの強力なハードウェア構成とシステムにより、1 ms以下の衝撃期間と1 ms未満のシステム閉ループ期間を保証しています。これは、従来の100 msに対して劇的な改善であり、より正確なリアルタイムシミュレーションが可能です。
最後に、NIテストシステムで開発されたGPSシミュレータとFPGAを組み合わせて、軌道上の高ダイナミックな衛星航法信号をシミュレーションできます。内蔵されたマルチトレースモードにより、衛星測位システムと固定速度システムの完全なテストが可能です。
当社のテストシステムは、DUTのRFテスト用に第1世代のVSTを使用しました。衛星に電力を供給するソーラーパネルをシミュレートするための専用電源をPXIシャーシ内に設置しており、単一のボードだけで受信テストと送信テストを同時に完了できます。このテストで必要とされた従来の膨大な装置の組み合わせと比較して、この構成では衛星テストシステムの設置面積が大幅に縮小され、コスト面でも削減できました。NIのハードウェアプラットフォームは過酷な環境でも動作するため、航空宇宙プロジェクトの重要なコンプライアンス要件を満たしています。
NI製品はJILIN-1のスムーズな打ち上げを実現し、JILIN-1の状態監視、スペクトルモニタリング、遠隔制御と遠隔測定のための便利で信頼できる技術サポートを提供し、将来の衛星研究開発のための確固たる基盤を築きました。
長光衛星は今年、衛星の研究開発、リモートセンシング情報、製品開発とサービス、条件構築、市場の開拓において優れた成果を上げました。当社は、今後も商業航空宇宙技術の最前線に立ち続け、2030年までに138基以上の衛星打ち上げという目標を達成します。NIは、自動テストシステムのアップグレードと革新を続け、ソフトウェアの中心的な役割を強調し、モジュール式計測器ハードウェアプラットフォームを活用した、将来的にも対応可能な次世代の自動テストシステムアーキテクチャを実現しています。これは、世界中の70億人の顧客に満足のいく、カスタマイズされた衛星および情報サービスを提供するという当社のミッションを達成することを支援します。また、インターネットベースのリモートセンシング情報プラットフォームを備えた革新的な製品を発売して、吉林省の産業再構築と高度化を促進し、北東地方の古い産業基盤を活性化し、中国の商用リモートセンシング衛星の壮大な計画策定にも役立ちます。
MATLAB®およびSimulink®はMathWorks, Inc.の登録商標です。
Sirui Xing
長光衛星技術有限公司