A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul"— Transcrição da apresentação:

1 Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Faculdade de Engenharia – Faculdade de Informática Concepção do On-Board Data Handling com Sensor Inercial para Aplicações Espaciais Orientador: Prof. Dr. Eduardo Augusto Bezerra Autores: Cristiano Garré Ferreira Felipe Augusto da Silva Paulo Ricardo Cechelero Villa

2 Agenda Introdução Trabalhos Relacionados Projeto PUC#SAT
Arquitetura Proposta de OBDH Metodologia de Projeto e Desenvolvimento Implementação dos Módulos do Sistema Resultados Obtidos Conclusão e Trabalhos Futuros

3 Agenda Introdução Trabalhos Relacionados Projeto PUC#SAT
Arquitetura Proposta de OBDH Metodologia de Projeto e Desenvolvimento Implementação dos Módulos do Sistema Resultados Obtidos Conclusão e Trabalhos Futuros

4 Introdução Visão Geral Desenvolvimento da tecnologia espacial
Diversidade de funções dos satélites Navegação, Observação, Comunicação, ... Posição do Brasil no cenário mundial

5 Introdução Motivação Aplicações Espaciais / Microeletrônica / Sistemas de Tempo Real / Arquitetura de Computadores Agenda de lançamento de satélites nacionais Reconhecida importância de projetos na área espacial para avanços da tecnologia como um todo

6 Introdução Objetivos Modelo básico para gerência e manipulação de dados a bordo de um satélite (On-Board Data Handling - OBDH) Sensores Inerciais Integração dos componentes de bordo

7 Agenda Introdução Trabalhos Relacionados Projeto PUC#SAT
Arquitetura Proposta de OBDH Metodologia de Projeto e Desenvolvimento Implementação dos Módulos do Sistema Resultados Obtidos Conclusão e Trabalhos Futuros

8 Trabalhos Relacionados
Chipsat – Centro Espacial Surrey

9 Trabalhos Relacionados
OBDH da empresa LABEN

10 Trabalhos Relacionados
Universidade Técnica IDA - Alemanha Modelos Tradicional COTS RSoC DPUs em operação Rosetta Rosina µDPU VEX VMC Processador TSC21020 DSP56302 LEON-2 em Virtex-1 Volume – sem encapsulamento [cm3] 850 70 250 Memória Cache 16 Mbit 6 Mbit Memória de Dados 128 Mbit 1 Gbit DPUs em desenvolvimento AT697 / ASIC MSC8101 LEON-3 em Virtex-II Qualidade de confiabilidade alta média Custo dos componentes alto / muito alto baixo médio Tempo de desenvolvimento médio / longo curto Flexibilidade muito baixa baixa Cristiano PORCO

11 Agenda Introdução Trabalhos Relacionados Projeto PUC#SAT
Arquitetura Proposta de OBDH Metodologia de Projeto e Desenvolvimento Implementação dos Módulos do Sistema Resultados Obtidos Conclusão e Trabalhos Futuros

12 Projeto PUC#SAT Plataforma Multi-Missão (PMM)
Programa Uniespaço (AEB) – 2005/2009 Subsistema de Comunicação – UTMC Cristiano PORCO explicarTC TM – falar que aqui inicia o trabalho desenvolvido Comentar que também é um trabalho relacionado.

13 Projeto PUC#SAT Cristiano PORCO explicarTC TM – falar que aqui inicia o trabalho desenvolvido Comentar que também é um trabalho relacionado.

14 Projeto PUC#SAT Subsistema de Comunicação Telecomando Telemetria
Veículo Espacial Telecomando Telemetria Cristiano PORCO explicarTC TM – falar que aqui inicia o trabalho desenvolvido Comentar que também é um trabalho relacionado. Estação Terrestre

15 Projeto PUC#SAT OBDH Sensores OBC Manipulação de Dados
Gerenciamento da Comunicação Cristiano PORCO explicarTC TM – falar que aqui inicia o trabalho desenvolvido Comentar que também é um trabalho relacionado.

16 Agenda Introdução Trabalhos Relacionados Projeto PUC#SAT
Arquitetura Proposta de OBDH Metodologia de Projeto e Desenvolvimento Implementação dos Módulos do Sistema Resultados Obtidos Conclusão e Trabalhos Futuros

17 Arquitetura Proposta de OBDH
Visão Geral

18 Arquitetura Proposta de OBDH
Processador LEON3 - descrição VHDL sintetizável de um processador de 32-bits. Atributos: Conjunto de instruções do SPARC V8; Cache de instruções e de dados separadas (Arquitetura Harvard); AMBA-2.0 AHB bus interface; Suporte a on-chip debug;

19 Arquitetura Proposta de OBDH
Processador Processador embarcado em FPGA Virtex II na placa de desenvolvimento Xilinx XUP V2-Pro. Escolha levou em consideração o aconselhamento dos Engenheiros do INPE. Comentar a utilização do ERC32 pelo INPE, porem indicaram utilizar o LEON3 pois é utilizado pela ESA

20 Arquitetura Proposta de OBDH
Sistema Operacional RTEMS – SO de tempo real para sistemas embarcados. Amplamente utilizado em aplicações espaciais, pois dá suporte a vários microprocessadores. É utilizado em conjunto com o LEON3 em missões da Agência Espacial Européia.

21 Arquitetura Proposta de OBDH

22 Arquitetura Proposta de OBDH
Microcontroladores Conversor AD/DA MSC1213 Texas Instruments Arquitetura 8051 Recursos LEDs RS-232C Pinos de Uso Geral Compilador para linguagem C SDCC

23 Arquitetura Proposta de OBDH
Acelerômetros ADIS16201 Giroscópios ADIS16250 Analog Devices Encapsulamento LGA Interface de Comunicação SPI Acesso por Registradores

24 Arquitetura Proposta de OBDH

25 Arquitetura Proposta de OBDH
Painel de Instrumentos 8 LEDs para Visualizar o TC Buzzer para Sonorizar um Alarme

26 Arquitetura Proposta de OBDH

27 Arquitetura Proposta de OBDH
Subsistema de Comunicação UTMC Comunicação Estação Terrestre/OBDH FPGA Actel ProASIC3E ESE Estação Terrestre Hardware LabVIEW

28 Arquitetura Proposta de OBDH

29 Arquitetura Proposta de OBDH

30 Agenda Introdução Trabalhos Relacionados Projeto PUC#SAT
Arquitetura Proposta de OBDH Metodologia de Projeto e Desenvolvimento Implementação dos Módulos do Sistema Resultados Obtidos Conclusão e Trabalhos Futuros

31 Metodologia de Projeto e Desenvolvimento
Estudo das Tecnologias Arquitetura Satélites Sensoriamento de Satélites Técnicas de Desenvolvimento em SoC Protocolos de Comunicação Arquitetura de OBDH Divisão das tarefas / Planejamentos / Estudos / Levantamento de Requesitos / Testes Subsis Comu meu PC

32 Metodologia de Projeto e Desenvolvimento
Atividades de Implementação Síntese LEON3 Desenvolvimento código fonte OBDH Placas e Soldagem Sensores Inerciais Comunicação com Sensores Painel de Instrumentos Integração OBDH e Periféricos Modificações UTMC e ESE Integração Sistema Completo Visualização Gráfica de Inclinação Divisão das tarefas / Planejamentos / Estudos / Levantamento de Requesitos / Testes Subsis Comu meu PC

33 Metodologia de Projeto e Desenvolvimento
Requesitos GRLIB – Biblioteca de IPs LEON3 RCC – Compilador Cruzado RTEMS GRMON – Monitor de Testes SDCC – Compilador Cruzado para Microcontroladores LabView – Interface com Hardware do ESE

34 Agenda Introdução Trabalhos Relacionados Projeto PUC#SAT
Arquitetura Proposta de OBDH Metodologia de Projeto e Desenvolvimento Implementação dos Módulos do Sistema Resultados Obtidos Conclusão e Trabalhos Futuros

35 Implementação dos Módulos do Sistema
Síntese LEON3 Configuração GRLIB Port Map novas UARTs Barramento AMBA Arquivo de Configuração Pinos de Expansão Tarefas / UARTS LEON

36 Implementação dos Módulos do Sistema
Desenvolvimento código fonte OBDH Plataforma de Desenvolvimento Tarefas OBDH Tarefas / UARTS LEON

37 Implementação dos Módulos do Sistema
Tarefas RTEMS Tarefas / UARTS LEON

38 Implementação dos Módulos do Sistema
Placas e Soldagem Sensores Inerciais Layout de Placas OrCAD Adaptação de Footprints Soldagem de Componentes

39 Implementação dos Módulos do Sistema
Comunicação com Sensores Codificação do Protocolo SPI Painel de Instrumentos Leitura Serial e Execução de Comandos

40 Implementação dos Módulos do Sistema
Integração OBDH e Periféricos Comunicação Serial RS-232C PC como Subsistema de Comunicação

41 Implementação dos Módulos do Sistema
Modificações UTMC e ESE Serial Assíncrona Protocolo de Comunicação Modificações LabView Integração Sistema Completo

42 Implementação dos Módulos do Sistema
Visualização Gráfica de Inclinação

43 Agenda Introdução Trabalhos Relacionados Projeto PUC#SAT
Arquitetura Proposta de OBDH Metodologia de Projeto e Desenvolvimento Implementação dos Módulos do Sistema Resultados Obtidos Conclusão e Trabalhos Futuros

44 Resultados Obtidos Protótipo do OBDH Simplificado
SoC + Sistema Operacional Software Periféricos Inerciais Integração com um Subsistema de Comunicação Real Reconhecimento do INPE

45 Agenda Introdução Trabalhos Relacionados Projeto PUC#SAT
Arquitetura Proposta de OBDH Metodologia de Projeto e Desenvolvimento Implementação dos Módulos do Sistema Resultados Obtidos Conclusão e Trabalhos Futuros

46 Conclusões e Trabalhos Futuros
O trabalho abrangeu grande parte dos conceitos do curso de Engenharia de Computação Conhecimento adquirido / Especialização Dificuldades Encontradas Attitude Orbit Control - AOC

47 Conclusões e Trabalhos Futuros
Continuação da Implementação do OBDH Algoritmos de Controle de Atitude e Órbita (AOC) Técnicas de Confiabilidade de Hardware e Software Attitude Orbit Control - AOC


Carregar ppt "Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul"

Apresentações semelhantes


Anúncios Google