spacecraft system engineering dr. emanuele pace febbraio 2008 corso di tecnologie spaziali –...
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Spacecraft system engineeringSpacecraft system engineering
Dr. Emanuele PaceDr. Emanuele Pace
Febbraio 2008Febbraio 2008
Corso di Tecnologie Spaziali – Lezione 2Corso di Tecnologie Spaziali – Lezione 2
System engineeringSystem engineering
DEFINIZIONE
Processo logico di attività che trasforma una serie di
requisiti generati da uno specifico obiettivo di missione
nella piena descrizione di un sistema che soddisfa l’obiettivo in modo ottimale. Esso assicura che tutti gli aspetti del progetto siano stati considerati e integrati in un insieme consistente.
Da Chambers Science and Technology Dictionary
E. Pace - Tecnologie Spaziali 2
Tipologie di missioneTipologie di missione
ComunicazioniComunicazioni Osservazione della terraOsservazione della terra MeteorologiaMeteorologia NavigazioneNavigazione Astronomia e fisicaAstronomia e fisica
E. Pace - Tecnologie Spaziali 3
MissioneMissione
ScientificaScientifica MilitareMilitare
CommercialeCommerciale
Space environmentSpace environment Stazioni spazialiStazioni spaziali MilitareMilitare Dimostratori tecnologiciDimostratori tecnologici Osservazione della lunaOsservazione della luna
E. Pace - Tecnologie Spaziali 4
Scelta dell’orbitaScelta dell’orbita
OrbitaOrbita
DimensioniDimensioni
CostoCosto
Massa del SatelliteMassa del Satellite
Obiettivi scientificiObiettivi scientifici
ComunicazioniComunicazioni
Radiazione di fondoRadiazione di fondo
Copertura del cieloCopertura del cielo
Atmosfera residuaAtmosfera residua
Calore della TerraCalore della Terra
LanciatoreLanciatore
E. Pace - Tecnologie Spaziali 5
Missione spazialeMissione spaziale
LanciatoreLanciatore
SatelliteSatellite
Stazioni Stazioni a terraa terra
E. Pace - Tecnologie Spaziali 6
Sviluppo di un satelliteSviluppo di un satellite
1.1. IdeaIdea
2.2. Obiettivi della mssioneObiettivi della mssione
3.3. Announcement of Opportunity (AO)Announcement of Opportunity (AO)
4.4. SelezioneSelezione
5.5. Fase A: studio di fattibilitàFase A: studio di fattibilità
6.6. PDR: Project Design Review PDR: Project Design Review Scelta definitiva Scelta definitiva
7.7. Fase B: studio di fattibilità dettagliato scientifico, Fase B: studio di fattibilità dettagliato scientifico, ingegneristico e finanziarioingegneristico e finanziario
8.8. CDR: Critical Design Review CDR: Critical Design Review Fattibilità Fattibilità
9.9. Fase C: Costruzione degli strumentiFase C: Costruzione degli strumenti
10.10. Fase D: Integrazione su satelliteFase D: Integrazione su satellite
11.11. LancioLancio
ConsensoConsenso ProgettoProgetto
E. Pace - Tecnologie Spaziali 7
Obiettivo requisiti & specificheObiettivo requisiti & specifiche
Obiettivo della MissioneRichieste dello user
Limiti politiciLimiti economici
Richieste per la missionePrestazioni Affidabilità Copertura Costi
Durata
Ground segmentStazioni di terraData processing
Specifiche per la sondaOrbita PotenzaConfigurazione Massa
Operazioni
LanciatoreVolumeMassa
Environment
Specifiche per i sottosistemiTermico Potenza Comunicazioni
Struttura Elettronica Controllo d’assetto
1
2
3
E. Pace - Tecnologie Spaziali 8
Sottosistemi del busSottosistemi del bus
Space segment
BusPayload
Propulsione (1) (4)
Termico (1) (6)Controllo d’assetto e di orbita (1) (4)
Struttura (5)
Data handling (2)Telemetria (2) e comandi (3) Power (7)
Meccanismi (5)
I numeri tra parentesi sono riferiti ai requisiti di I numeri tra parentesi sono riferiti ai requisiti di funzionamento riportati nella diapositiva successivafunzionamento riportati nella diapositiva successiva
Sottosistemi del payloadSottosistemi del payload
E. Pace - Tecnologie Spaziali 9
PayloadPayload
Sistema di raccolta Sistema di raccolta del segnaledel segnale
RivelatoriRivelatori StrutturaStruttura
TermicoTermico
ElettronicaElettronica
AlimentazioneAlimentazione
Data handlingData handling
MeccanicaMeccanica
TermicaTermica
TelescopioTelescopio
CalorimetroCalorimetro
SpettrometroSpettrometro
ImagingImaging
E. Pace - Tecnologie Spaziali 10
Requisiti di funzionamentoRequisiti di funzionamento
1.1. Il payload deve essere puntato nella direzione correttaIl payload deve essere puntato nella direzione corretta
2.2. Il payload deve essere controllabileIl payload deve essere controllabile
3.3. I dati dal payload devono essere trasmessi a Terra I dati dal payload devono essere trasmessi a Terra
4.4. L’orbita selezionata dev’essere mantenutaL’orbita selezionata dev’essere mantenuta
5.5. Il payload dev’essere mantenuto insieme sulla Il payload dev’essere mantenuto insieme sulla piattaforma sulla quale è montatopiattaforma sulla quale è montato
6.6. Il payload deve operare ed essere affidabile durante il Il payload deve operare ed essere affidabile durante il periodo stabilitoperiodo stabilito
7.7. Una sorgente di energia dev’essere disponibile per Una sorgente di energia dev’essere disponibile per effettuare tutte le operazioni della sondaeffettuare tutte le operazioni della sonda
E. Pace - Tecnologie Spaziali 11
Esempio: INTEGRALEsempio: INTEGRAL
E. Pace - Tecnologie Spaziali 12
Sviluppo di un satelliteSviluppo di un satellite
Qualifica dei componentiQualifica dei componenti
Electrical Model:Electrical Model:
electrical testselectrical tests
EMC testsEMC tests
Procedure di check pre-Procedure di check pre-lanciolancio
Structural Model: Structural Model:
thermo-vacuum testthermo-vacuum test
vibration testsvibration tests
Flight ModelFlight Model
En
ginee
ring M
od
elE
ngin
eering
Mo
del
Pro
to-F
ligh
t Mod
el
Pro
to-F
ligh
t Mod
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