À medida que a engenharia de satélites se torna cada vez mais complexa, a procura de ferramentas de validação de alta precisão tornou-se crítica. A Solução de simulação e verificação em tempo real de satélites de alta resolução foi concebido para responder a estes desafios, oferecendo uma plataforma abrangente de simulação semi-física de hardware-in-the-loop (HIL). Este sistema integrado engloba a simulação em tempo real da dinâmica do satélite, sistemas de emulação e injeção de falhas, módulos de aquisição de energia e dados, monitorização do controlo de atitude e órbita, base de dados e unidades inteligentes de processamento de dados, bem como visualização 3D avançada. Em conjunto, estes componentes formam um ambiente robusto que suporta a conceção, teste e otimização de satélites ao longo de todo o seu ciclo de vida.

A solução aborda os principais requisitos da missão de medição de atitude de alta precisão, manobras rápidas com estabilização rápida, fiabilidade a longo prazo e resiliência. Avalia especificamente a forma como o controlo da orientação da guinada afecta a precisão e a estabilidade, ao mesmo tempo que utiliza tecnologia de teste automático miniaturizada, integrada e baseada em rede para identificar potenciais falhas de conceção numa fase inicial. Ao fornecer dados experimentais e feedback precisos, permite aos engenheiros aperfeiçoar a conceção do sistema de forma eficiente, evitando ciclos de reconcepção dispendiosos e atrasos nos calendários de desenvolvimento.

Tecnicamente, o sistema é construído com base na plataforma de simulação semi-física HRT e utiliza uma rede de memória reflectora para troca de dados em tempo real. Com uma latência de nó tão baixa como 400ns e velocidades de transferência até 174MB/s, a rede assegura uma comunicação determinística e de baixa latência. Os principais módulos, tais como simuladores de movimento, simuladores de dinâmica, sistemas de aquisição e controlo de dados, bases de dados e unidades de processamento, estão interligados num ambiente em tempo real de ciclo fechado, permitindo uma validação do sistema altamente sincronizada.

Ao nível do hardware, a solução aproveita os barramentos padrão CPCI e PCI, suportando uma vasta gama de interfaces de E/S COTS e extensões de hardware definidas pelo utilizador. A sua arquitetura aberta e madura permite uma escalabilidade perfeita. A utilização do sistema operativo em tempo real VxWorks, complementado por imagens proprietárias do SO em tempo real, garante uma personalização flexível e um desenvolvimento secundário para aplicações específicas da missão.

Em termos de funcionalidade, a solução suporta simulação de hardware-in-the-loop, integração modular de hardware/software, desenvolvimento rápido de software de simulação e expansão de interface flexível. É compatível com ferramentas de modelação de terceiros, como o LabVIEW e o Matlab/Simulink, ao mesmo tempo que oferece gestão de modelos, monitorização, excitação e injeção programável de falhas. Além disso, o subsistema de avaliação do posicionamento por satélite permite uma validação exaustiva do desempenho do terminal de navegação, incluindo a exatidão do posicionamento, a precisão da velocidade e a sensibilidade.

Esta solução é altamente aplicável a instituições de I&D e conceção de satélites, fornecendo validação de modelos, testes funcionais e avaliação de interfaces nas fases iniciais do projeto. Ao fornecer simulação e verificação de alta resolução, em tempo real e de ciclo completo, não só reduz os riscos técnicos e os custos de desenvolvimento, como também aumenta significativamente a fiabilidade e a taxa de sucesso da missão dos sistemas de satélites.

O Solução de simulação e verificação em tempo real de satélites de alta resolução tornou-se uma plataforma indispensável para a engenharia espacial da próxima geração, impulsionando a inovação e garantindo a fiabilidade no desenvolvimento da tecnologia de satélites.