작은 위성의 상업적 사용은 새로운 우주 경쟁이다.

우주는 우주 자금 프로그램과 수백만 달러짜리 인공위성을 가진 소수의 정부의 배타적 인 영역이 아니다. 상업 회사는 이제 저궤도에있는 작은 위성으로부터 수익을 창출하고 창출 할 수있는 역량을 갖추고 있습니다.

소형 나노 위성 (나노 사이즈)과 큐브 위성의 저수준 배열로 수집 된 데이터에는 수많은 응용 프로그램이 있습니다. 통신 네트워크에서의 사용 외에도 토지 이용, 천연 자원, 환경 영향, 임업 관리, 농업, 도시 계획 및 자산 추적을 모니터링하기위한 상용 응용 프로그램이있는 고해상도 이미지 및 매핑 기능을 제공합니다. BIS 리서치는 나노 합성물 시장이 2021 년까지 63 억 5,000 만 달러에 달할 것으로 예측했다.

nanosats.eu 웹 사이트에 따르면 모든 nanosats의 45.5 %는 기업에 의해 지어졌습니다. 대학에 의해 37.3 %; 우주 기관이나 군대에 의해서만 10.9 %에 불과하다.

높은 안정성과 높은 경제성

LEO 위성의 수명주기 및 중요하지 않은 상태와 상업적 수익을 제공해야 할 필요성이 결합되어 초 고 신뢰성에서 저렴한 신뢰성으로 초점을 이동함으로써 설계에 큰 영향을 미치고 있습니다.

이러한 새로운 가격 압박에 대응하여 엔지니어는 완전히 공간 인증을받은 구성 요소를 사용하는 데 드는 높은 비용을 절감 할 수있는 대안을 찾아야합니다.

이를 수행하는 한 가지 방법은 ESCC 공인 부품 목록 / 유럽 선호 부품 목록 수동 구성 요소를 고 신뢰성 상업용 기성품 (COTS) 대체품과 같은 저급 옵션으로 대체하는 것입니다. 또는 AEC-Q200 표준을 충족하는 자동차 등급 부품을 고려하십시오.

전형적인 접근법은 디자인의 빵 판, 프로토 타입 및 설계 검증 단계에서 저렴한 비용으로 산업용 등급의 ​​수동 부품을 사용하고 비행 모델의 고급 부품으로 이동하는 것입니다.

이에 대한 예가 폴리머 전해 커패시터입니다. 이를 통해 설계자는 세라믹 커패시터보다 높은 총 커패시턴스를 제공함으로써 필요한 부품 수 및 보드 공간을 줄일 수있다.

그러나 모든 커패시터 또는 저항의 변형 수는 일반적으로 안정성이 증가함에 따라 감소합니다. 숙련 된 디자이너조차도 빵 보드 단계에서 설계된 패시브의 특정 값, 전압 또는 케이스 크기를 비행 모델의 높은 신뢰성 수준에서 사용할 수 없다는 것을 알 수 있습니다.

이것은 Kemet 폴리머 전해 콘덴서에서 볼 수 있습니다. 여기에는 6.3V 이상의 전압에서 250 개의 산업 등급 변형이 있습니다. 165 고 신뢰성 COTS 변형; 자동차 등급 부품 30 개, AEC-Q200 자격 시험 전체 24 개. European Preferred Product List에서는 범위가 11 개의 장치로 축소되었습니다. 각 신뢰성 수준에서 사용 가능한 최대 커패시턴스 값 및 전압의 감소가 그림 1에 나와 있습니다.

그림 1 : 신뢰성이 증가함에 따라 최대 커패시턴스 및 전압 감소

공간 등급 수동 소자의 제한된 범위에 대한 잠재적 해결책은 COTS 부품의 신뢰성을 향상시키기 위해 추가 고장률 분석 및 테스트를 이용하는 것입니다. 이러한 프로세스에 대한 추가 비용과 리드 타임이 있지만 필요한 값 또는 전압이 공간 등급 버전의 범위를 벗어나고 프로그램이 대체물 사용을 허용 할 수있는 경우 실용적인 대안이 될 수 있습니다.

이러한 접근 방식은 비용에 민감한 인공위성을 설계하는 데 사용될 수 있지만 다른 설계 목표가 있습니다. 런치 비용을 최소화하려면 설계자는 회로의 신뢰성이나 성능을 저하시키지 않으면 서 부품 수를 줄이는 것을 목표로하는 엄격한 무게 제한을 충족시켜야합니다.

고분자 커패시터와 같은 높은 사양의 부품을 사용하면 궤도 성능이 향상 될 수 있습니다. 등가 직렬 저항이 낮 으면 손실을 줄임으로써 위성의 에너지 소비를 보존하거나 잠재적으로 유용한 전력 출력을 늘려 통신 또는 처리 성능을 향상시켜 효율성을 높일 수 있습니다.TT Electronics와 같은 MCA (multi-chip array) 고 신뢰성 반도체의 사용은 부품 수와 무게를 줄이는 데 도움이 될 수 있으며 PCB 및 내부 패키지의 상호 연결 수를 줄여 신뢰성을 높일 수 있습니다 .

이들의 세라믹 패키지는 다중 다이를 패키지 내에서 다른 아일랜드에 와이어 본딩하거나 외부 연결 용 본드 패드에 연결할 수 있도록 구성 가능한 아일랜드를 통합합니다. MCA 패키지 내에 공간 - 기관 시험 흐름에 따라 개별적으로 차단 될 수있는 빌딩 블록 회로를 생성하는 것이 가능합니다.
수요 대 용량

소형 위성 발사의 수는 2017 년 최고조에 달했다 (그림 2). 이러한 증가로 인해 자동차 및 방위 분야에서 이미 수요가 급증하고있는 부품 제조업체의 생산 능력에 추가적인 압박이 따릅니다.

도표 2 : 알리는 발사 년까지 nanosats의 수

작은 위성 별자리의 데이터에 의존하는 기업이 증가함에 따라 우주 산업은 더 큰 상업적 자극을 찾기 시작했습니다. 이것은 차례로 고 신뢰성 구성 요소보다 많은 양의 균형을 조정하기 위해 구성 요소 제조업체에 더 많은 압력을 가할 수 있습니다.

그때까지 소형 위성을 제조하는 OEM은 공급 업체와 긴밀히 협력하여 리드 타임의 변동을 모니터링하고 가용성이 증가 된 수요를 따라갈 수없는 경우 대안을 찾아야합니다.

로저 키가있다.

높은 rel relives, semis 및 opto Charcroft Electronics의 전문가