Ο αριθμός των δορυφόρων που κάνουν κύκλους γύρω από τη γη έχει εκτοξευθεί στα ύψη τα τελευταία χρόνια. Το 1959 ο αριθμός ήταν μόνο δύο, αλλά σήμερα υπάρχουν πάνω από τρεις χιλιάδες ενεργοί δορυφόροι, και αυτό είναι μόνο η αρχή. Οι ιδιωτικές εταιρείες προσπαθούν να κατακτήσουν το διάστημα με γοργούς ρυθμούς. Μόνο το έργο Starlink του SpaceX έχει την άδεια να βάλει 12000 δορυφόρους σε τροχιά. Σε δέκα χρόνια φορές, θα μπορούσαν να υπάρχουν 16000 δορυφόροι στην τροχιά, 5 φορές περισσότεροι από σήμερα.
Το χαμηλό κόστος εκτόξευσης είναι ένας από τους βασικούς μοχλούς αυτής της βιασύνης στο χώρο. Πριν από 25 χρόνια, το κόστος ωφέλιμου φορτίου ανά κιλό ήταν 22000 ευρώ και σήμερα κοστίζει μόνο 1000 ευρώ και οι τιμές αυτές αναμένεται να πέσουν κάτω από 100 ευρώ το κιλό. Δεν είναι περίεργο λοιπόν που όλο και περισσότερες εταιρείες κοιτάζουν ψηλά στον ουρανό.
Τα δεδομένα από το διάστημα θα είναι το κλειδί για το ξεκλείδωμα νέων τεχνικών καινοτομιών στο μέλλον. Πλοήγηση, επικοινωνία, παρατήρηση της γης. περισσότεροι δορυφόροι παρέχουν όλο και περισσότερα δεδομένα. Λέγεται ότι κάθε μεγάλη βιομηχανία θα επηρεαστεί από δορυφορικά δεδομένα τα επόμενα 10 χρόνια.
Τα περισσότερα από τα δεδομένα προέρχονται από υπόγεια καλώδια, αλλά ο μισός πλανήτης δεν έχει πρόσβαση στα καλώδια που παρέχουν αξιόπιστη ευρυζωνική σύνδεση. Και, έρχονται δορυφόροι για να γυρίσουν το παιχνίδι γύρω στις 360 μοίρες. Υπάρχουν τρία είδη δορυφόρων γενικά. Δορυφόρος υψηλής τροχιάς, δορυφόρος χαμηλής τροχιάς και δορυφόρος κύβος. Δορυφόροι υψηλής τροχιάς αιωρούνται πάνω από τον ισημερινό της γης σε απόσταση περίπου 36000 km. Είναι τόσο μεγάλα όσο ένα σχολικό λεωφορείο και κοστίζουν επίσης τεράστια δολάρια. Οι δορυφόροι χαμηλής τροχιάς είναι συγκριτικά δέκατοι σε σχέση με το μέγεθος των δορυφόρων υψηλής τροχιάς, φθηνότεροι στην κατασκευή και σε τροχιά γύρω στα 1000 χλμ. Και, μετά, υπάρχουν δορυφόροι που περιφέρονται ακόμη πιο κοντά στη γη. κύβους δορυφόρους. Υπάρχουν περίπου στο μέγεθος μιας κανάτας γάλακτος και αιωρούνται περίπου 500 χιλιόμετρα πάνω από την τροχιά και μπορούν να συνδεθούν σε πολλούς δορυφόρους κύβους όπως τα lego για να πολλαπλασιάσουν την ισχύ τους.
Κάθε ένας από αυτούς τους δορυφόρους μπορεί τελικά να ανταγωνιστεί τα υπόγεια καλώδια. Οι δορυφόροι υψηλής τροχιάς εκπέμπουν ένα πραγματικά ευρύ δίκτυο δεδομένων, σχεδόν στο μέγεθος μιας ηπείρου. Ωστόσο, είναι ψηλά, έχουν λιγότερη χωρητικότητα δεδομένων, με αποτέλεσμα να μην είναι τόσο ιδανικά για εμπορικές χρήσεις όπως τα παιχνίδια, επειδή έχουν χρόνο καθυστέρησης. Από την άλλη πλευρά, τα στατιστικά χαμηλής τροχιάς και κύβου είναι πιο κοντά, ώστε να μπορούν να παρέχουν μεγαλύτερη ταχύτητα όπως 5G και χαμηλότερη καθυστέρηση και αυτό είναι που ανταγωνίζεται τα καλώδια πίσω στον πλανήτη γη.
Οι δορυφόροι γίνονται μικρότεροι και φθηνότεροι. Ο λόγος που οι δορυφόροι γίνονται μικρότεροι και ξεκινούν μια νέα επανάσταση είναι ότι το εμπόδιο για την είσοδο στο διάστημα δεν είναι πλέον τόσο υψηλό. Οι μεγάλοι δορυφόροι που μεταφέρουν πολλά όργανα μπορούν να αυξήσουν σημαντικά το κόστος των ωφέλιμων φορτίων. Αντίθετα, εάν καταφέρετε να κάνετε τον δορυφόρο μικρότερο, να μικρύνετε τα εξαρτήματα και να εκμεταλλευτείτε την αύξηση της απόδοσης, τότε μπορείτε να βάλετε κάτι σε τροχιά πολύ πιο γρήγορα. Γίγαντες που ζυγίζουν τόνους μετατρέπονται σε έξυπνα σμήνη που παρέχουν απρόσκοπτα δεδομένα. την πρώτη ύλη του μέλλοντος.
Καθώς η διαστημική βιομηχανία αντιμετωπίζει αναταραχή που δεν έχει παρατηρηθεί από τον αρχικό διαστημικό αγώνα της δεκαετίας του 1960, πολλές εταιρείες ετοιμάζονται να παρέχουν διαστημικές δυνατότητες με νέα προφίλ κινδύνου, αυξημένους όγκους και μειωμένο κόστος. Οι εδραιωμένες επιχειρήσεις προσαρμόζονται για να επωφεληθούν από αυτές τις ευκαιρίες.
Είτε πρόκειται για ωφέλιμα φορτία μικροκυμάτων υψηλής απόδοσης δορυφόρου (HTS), είτε για τηλεμετρία, παρακολούθηση και έλεγχο (TT&C), τα εργαλεία σχεδίασης και επικύρωσης από την Keysight παρέχουν μεγαλύτερη βεβαιότητα ότι ο δορυφόρος σας και τα υποσυστήματα του λειτουργούν την πρώτη φορά, κάθε φορά, κατά τη διάρκεια της αποστολή.
Για περισσότερα σχετικά με αυτό, ήμουν πολύ τυχερός που είχα μια συνομιλία ένας προς έναν Richard Soden, Υπεύθυνος Διαστήματος & Δορυφόρου, Keysight Technologies. Αποσπάσματα:
ELE Times: Το μειωμένο κόστος εκτόξευσης και η εξέλιξη των επαναχρησιμοποιήσιμων πυραύλων οδηγούν τη σημερινή επανάσταση της βιομηχανίας δορυφόρων. Πώς διασφαλίζει η Keysight την αξιοπιστία της λύσης της έναντι των ακμάζων προθέσεων της διαστημικής βιομηχανίας να ελαχιστοποιήσει το κόστος εκτόξευσης; Μπορεί αυτή η πρόθεση να αποτελέσει εμπόδιο σε έναν δορυφόρο τελευταίας τεχνολογίας;
Για να υποστηρίξει αυτόν τον κλάδο, η Keysight επικεντρώνεται στο να δίνει τη δυνατότητα στις εταιρείες να επιταχύνουν την ανάπτυξη της τεχνολογίας τους στη διαστημική λειτουργία, ελαχιστοποιώντας τον κίνδυνο και διασφαλίζοντας την απόδοση. Ακούτε πολλά για τη «στροφή αριστερά» στον κλάδο. Αυτό αναφέρεται στο να διορθώσετε τα πράγματα νωρίς στον κύκλο ζωής του προϊόντος και το Keysight το επιτρέπει όχι μόνο μέσω του υλικού δοκιμών και μετρήσεων αλλά και μέσω του λογισμικού σχεδίασης του συστήματός μας. Επιτρέπουμε τη δημιουργία ακριβών μοντέλων σε επίπεδο συστήματος, συμπεριλαμβανομένης της τροχιακής δυναμικής του LEO, καθώς και των μέσων δοκιμής και βελτίωσης αυτών των μοντέλων, αποτυπώνοντας την πραγματική φυσική της λειτουργίας. Αυτά τα μοντέλα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως «Digital Twins» που επιτρέπουν στις παράλληλες ομάδες μηχανικών να προχωρήσουν στην ανάπτυξη προτού διατεθούν ολοκληρωμένα συστήματα υλικού.
ELE Times: Στην πορεία προς την ανάπτυξη νέων δορυφόρων, κάθε βήμα είναι κρίσιμο. Πώς αξιοποιεί η Keysight την τεχνογνωσία της για διασφάλιση στη διαστημική και δορυφορική βιομηχανία; Ποιες είναι οι πιο πρόσφατες λύσεις σας σχετικά με αυτό το φάσμα;
Το τεράστιο χαρτοφυλάκιο λύσεων της Keysight Technologies καλύπτει ολόκληρο τον κύκλο ζωής ανάπτυξης προϊόντων και προηγουμένως ανέφερα το λογισμικό σχεδιασμού μας. Μόλις έχουμε εξαρτήματα και υποσυστήματα για δοκιμή, μπορούμε να αξιοποιήσουμε τα μοντέλα σχεδίασης για να δημιουργήσουμε και να αναλύσουμε ρεαλιστικές κυματομορφές μέσω των γεννητριών σημάτων ευρείας ζώνης και των αναλυτών φάσματος. Μπορούμε ακόμη και να εφαρμόσουμε ρεαλιστική παραμόρφωση καναλιού και Doppler σε επίπεδο υλικού. Παρέχουμε επίσης λύσεις για τα συστήματα ισχύος, συμπεριλαμβανομένης της προσομοίωσης ηλιακής συστοιχίας και ηλεκτρονικών φορτίων, για τη δοκιμή PDCU και την παροχή ρεαλιστικής ισχύος για δοκιμές συστήματος. Στη συνέχεια, παρέχουμε ολοκληρωμένες λύσεις δοκιμών παραγωγής που αξιοποιούν τη μάθηση μέσω της δημιουργίας πρωτοτύπων, καθώς και λύσεις επιτόπιων δοκιμών, συμπεριλαμβανομένων των ενσωματωμένων οργάνων χειρός.
Οι τελευταίες εξελίξεις σχετίζονται με τον τρόπο με τον οποίο όλες αυτές οι λύσεις συνεργάζονται για να παρέχουν μέγιστη απόδοση επένδυσης. Επειδή οι λύσεις μας συνυπάρχουν, τα δεδομένα που αποκτώνται σε κάθε στάδιο ανάπτυξης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ενημέρωση των αναπτυξιακών αποφάσεων, επιταχύνοντας τη διαδικασία λήψης αποφάσεων αυξάνοντας παράλληλα την εμπιστοσύνη στη λειτουργική απόδοση.
ELE Times: Καθώς η ώθηση προς υψηλότερες συχνότητες και ευρύτερα εύρους ζώνης προωθεί τις δορυφορικές τεχνολογίες, η επαλήθευση της απόδοσης γίνεται ακόμη πιο κρίσιμη για την επιτυχία της αποστολής. Ποια είναι τα διάφορα προϊόντα που προσφέρει η Keysight που εξασφαλίζουν αποτελεσματική δορυφορική σηματοδότηση και επικοινωνία;
Είμαστε γνωστοί για τη σειρά λύσεων ευρείας ζώνης στην ανάλυση φάσματος καθώς και για τις γεννήτριες σημάτων ευρείας ζώνης. Η γεννήτρια σήματος μικροκυμάτων VXG προσφέρει την υψηλότερη ισχύ εξόδου του κλάδου με εξαιρετικά χαμηλό θόρυβο φάσης. Χρησιμοποιούμε αυτές τις δυνατότητες για να δοκιμάσουμε μια σειρά εξαρτημάτων ραδιοσυχνοτήτων και δορυφορικών υποσυστημάτων. Χρησιμοποιούμε επίσης εξωτερικές πηγές με τα προϊόντα διανυσματικού αναλυτή δικτύου (VNA). Η ομάδα των ειδικών μας που αναπτύσσει τα προϊόντα VNA υπερέχει στην προώθηση των δυνατοτήτων αυτών των οργάνων. Το λογισμικό παραμόρφωσης διαμόρφωσης χρησιμοποιεί την εξωτερική πηγή για τη δημιουργία ρεαλιστικών λειτουργικών σημάτων ευρείας ζώνης. Σε ανάλυση, εξάγει γραμμική και μη γραμμική παραμόρφωση στη συσκευή μας υπό δοκιμή (DUT) για τη μέτρηση NPR, ACPR, ακόμη και EVM χωρίς την ανάγκη αποδιαμόρφωσης του σήματος. Αυτό μπορεί να έχει τεράστιο αντίκτυπο στον χρόνο μέτρησης.
ELE Times: Ο μετασχηματισμός της διαστημικής βιομηχανίας από τις δυνάμεις της αγοράς και της τεχνολογίας φέρνει νέες ευκαιρίες για ανάπτυξη και νέες προκλήσεις. Ποιες είναι οι τρέχουσες προκλήσεις που θα θέλατε να εντοπίσετε για τους αναγνώστες μας με τη βιομηχανία του διαστήματος και των δορυφόρων; Ποια προϊόντα και λύσεις που προσφέρει η Keysight είναι η διέξοδος από αυτές τις προκλήσεις από τη σκοπιά σας;
Η κύρια πρόκληση στη βιομηχανία του διαστήματος και των δορυφόρων σήμερα είναι ο αγώνας για την ανάπτυξη τεχνολογιών και την εφαρμογή νέων επιχειρηματικών περιπτώσεων που αξιοποιούν αυτές τις τεχνολογίες όσο το δυνατόν γρηγορότερα, ελαχιστοποιώντας παράλληλα τους κινδύνους στη λειτουργική απόδοση. Αυτή τη στιγμή υπάρχει μια χρυσή βιασύνη στο διάστημα. Αν και το LEO είναι πολύ πιο προσιτό, το κόστος της μη επίτευξης επιχειρησιακών στόχων εξακολουθεί να είναι τεράστιο. Η προσέγγισή μας στον κλάδο είναι ολιστική και εστιάζει στα δεδομένα που συσσωρεύονται κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης και στον τρόπο με τον οποίο αυτά τα δεδομένα χρησιμοποιούνται στη συνέχεια για να γίνουν επιλογές σχεδιασμού ή να επικυρωθούν επιχειρηματικές υποθέσεις.
ELE Times: Ποιες καινοτομίες σχεδιάζετε στη συνέχεια σχετικά με αυτό το φάσμα;
Συνεχίζουμε να διευρύνουμε το χαρτοφυλάκιο λύσεών μας για να επιτρέψουμε στη βιομηχανία του Διαστήματος και των Δορυφόρων να επιτύχει τους στόχους της. Ένας τομέας που με ενδιαφέρει είναι οι ηλεκτρο-οπτικές ζεύξεις επικοινωνίας. Καθώς οι συχνότητες ραδιοσυχνοτήτων και μικροκυμάτων αρχίζουν να γεμίζουν με δορυφορική κίνηση, θα δούμε πολύ περισσότερη χρήση της οπτοηλεκτρονικής για την παροχή επικοινωνίας από σημείο σε σημείο. Η δοκιμή αυτών απαιτεί ορισμένα πρόσθετα όργανα, πηγές και τεχνικές μέτρησης.
Mayank Vashisht | Υποσυντάκτης | ELE Times
Ο ορθοστάτης Το Stark Uptick στη βιομηχανία του διαστήματος και των δορυφόρων εμφανίστηκε για πρώτη φορά σε ELE Times.
