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septembre 2017 | novembre 2017

Calculateur Embarqué

Le LPC2E embarque dans les missions satellitaires des modules électroniques dédiés :

  • à la gestion et aux traitements bord d’un instrument,
  • à la gestion de plusieurs instruments d’un consortium.

Les modules de gestion et traitements d’un instrument sont principalement associés à un capteur électrique ou à un capteur magnétique. Les fonctions de base de ce type de module sont :

  • gestion des interfaces (télécommande, télémesure, acquisition/filtrage),
  • gestion de l’instrument (surveillances, modes de fonctionnement),
  • traitements bord (analyse spectrale, émission/réception,compaction/compression).

Les modules de gestion d’un consortium instrumental ont pour fonction de base :

  • gestion des interfaces consortium et plateforme (télécommande/télémesure),
  • gestion de l’ensemble des instruments du consortium.

HISTORIQUE / UTILISATION

Les premiers modules de traitement entièrement numériques ont été mis en œuvre à partir de 1992 pour la mission MARS96. Deux analyseurs, le premier dédié aux basses fréquences (10 Hz – 20 kHz) et le second dédié aux hautes fréquences (4 kHz – 2 MHz) permettaient l’analyse des ondes électromagnétiques dans l’environnement martien. Tous les traitements d’analyse spectrale étaient basés sur le calcul de transformées de Fourier rapides (FFT).

Depuis, le LPC2E embarque régulièrement des modules conçus pour l’analyse spectrale des ondes : DEMETER (2004), CHARM (2010), TARANIS (2018).

Les modules embarqués dans les missions WHISPER/CLUSTER (2000), MIP/ROSETTA (2004) et AM²P/Bepi-Colombo (2018) sont dédiés à la gestion et aux traitements de sondes à relaxation ou de sonde à impédance mutuelle pour la mesure des paramètres fondamentaux du plasma. Ces expériences actives nécessitent des cycles d’émission-réception associés à une analyse spectrale par FFT implantée dans des processeurs de signaux ou dans des FPGA. Un analyseur de même type est proposé pour l’expérience MIME/JUICE (2022).

Dans les projets DEMETER (2004) et TARANIS (2018), le LPC2E réalise les calculateurs des charges utiles scientifiques de ces deux missions ainsi que les logiciels bords associés. Le calculateur de DEMETER assure la gestion et les traitements de cinq instruments scientifiques ; le calculateur de TARANIS doit gérer huit instruments. Ce type de calculateur est l’unique interface entre le satellite et les instruments.

Tous les développements d’électronique spatial.

WHISPER/CLUSTER (2000) : Module de gestion et de traitement du sondeur à relaxation.
MIP/ROSETTA (2004) : Module de gestion et de traitement de la sonde à impédance mutuelle.

DEMETER (2004) : Module électronique BANT de gestion des cinq instruments de la charge utile scientifique (à gauche) et trois des huit modules constituant BANT (à droite).

CHARM2 (2010) : Analyseur haute fréquence.
TARANIS (2018) : Modèle d’ingénierie des deux modules électroniques MEXIC1 et MEXIC2 de gestion des huit instruments scientifiques.
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