EO_506

ELETTRONICA OGGI 506 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2022 48 tutto indietro, ovvero verso la Terra, disponendo di maggiori capacità di analisi sul satellite stesso si avrebbe la possibilità di interpretare i dati acquisiti e di prendere decisioni circa la loro rilevanza. In questo modo si riduce la pressione sul downlink del satellite e si evita di consumare energia per trasmettere dati inutili. Se si stabilisce che le immagini ottenute presentano elementi di interesse e meritano un’analisi più approfondita, o mostrano segni di una situazione per cui è necessario reagire con grande urgenza, la loro trasmissione sarà chiaramente giustificata. Al contrario, se si dimostra che il materiale è irrilevante, la necessità di trasmetterlo viene meno e la larghezza di banda non viene sprecata. Processore: le caratteristiche chiave Qualsiasi tipo di tecnologia a semiconduttore destinata all’uso nello spazio deve avere caratteristiche ben diverse da quelle necessarie per gli scenari applicativi convenzionali. Una volta che l’hardware è nello spazio non può essere riparato; quindi, qualsiasi danno o problema operativo mette a rischio la missione. I componenti devono essere in grado di resistere agli intensi urti e alle forze vibrazionali a cui saranno esposti al momento del lancio, nonché alle oscillazioni estreme della temperatura che si verificano passando da una posizione rivolta verso il sole ad un’altra al buio, durante il loro orbitare. Inoltre, devono anche essere sufficientemente robusti da resistere all’esposizione alle radiazioni. Gli ioni che colpiscono un dispositivo del processore possono causare eventi di SEL (Single-Event Latch-up) e di SEU (Single Event Upset). Inoltre, occorre considerare la dose totale di ionizzazione (TID), che può ridurre la durata di vita di un dispositivo. Per garantire che un determinato processore sia in grado di funzionare a lungo una volta lanciato nello spazio e che non si verifichino errori di funzionamento, è necessario eseguire test completi sulle radiazioni. Inoltre, ci sono altri aspetti che non vanno trascurati. I satelliti hanno uno spazio abbastanza esiguo per ospitare tutti i componenti elettronici necessari, oltre a un budget di potenza limitato (in base alla potenza generata dalle loro celle fotovoltaiche). Infine, la community “New Space” non dispone generalmente di enormi riserve finanziarie. Il costo dei progetti deve essere tenuto sotto controllo, quindi i dispositivi selezionati devono avere un prezzo conveniente. Esempio di applicazione Integratore di sistemi spaziali con sede in Svizzera DIGITAL SPACE ICS Beyond Gravity sta attualmente sviluppando una piattaforma di processori ad alte prestazioni che consentirà l’elaborazione dei dati in tempo reale sui satelliti che svolgono attività di osservazione in Orbita terrestre bassa (LEO). La piattaforma Lynx deve avere capacità di calcolo superiori, ma allo stesso tempo non deve gravare troppo sul budget energetico disponibile. Inoltre, deve essere sufficientemente robusta da sostenere un funzionamento a lungo termine nello spazio. Sulla base dei diversi aspetti già delineati, l’azienda era alla ricerca di una soluzione di elaborazione resistente alle radiazioni che lavorasse con sofisticati algoritmi di intelligenza artificiale. I vincoli da rispettare dovevano essere i seguenti: consumo minimo di energia, ridotta occupazione di spazio sulla scheda e costo ragionevole. La consulenza del personale di Teledyne e2v si è rivelata preziosa e ha portato alla scelta di uno dei processori dell’azienda. Analizzando le tecnologie di elaborazione standard (COTS – Commercial Off The Shelf) e selezionando attentamente quelle in grado di assicurare le migliori prestazioni, Teledyne e2v è in grado di offrire processori più convenienti rispetto alle soluzioni personalizzate. Progettato per affrontare il difficile ambiente applicativo che lo spazio rappresenta, ma sempre in grado di funzionare a velocità fino a 1,8 GHz, LS1046-Space di Teledyne e2v (Fig. 1) si sta rivelando la soluzione ideale per l’elaborazione a bordo dei satelliti. Attualmente è il più potente processore sul mercato che posso lavorare nello spazio, con prestazioni superiori di oltre un ordine di grandezza rispetto alle soluzioni concorrenti. Grazie all’architettura del suo processore multi-core, Fig. 1 – Il processore multi-core LS1046-Space resistente alle radiazioni di Teledyne e2v