Proposta de uma rede de comunicação com protocolo SpaceWire para o segmento lançador

• Main Author: Emerson Henrique Silva de Oliveira
• Other Authors: Nilson Sant'Anna
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 2016
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2016/04.10.20.49

No segmento lançador do setor aeroespacial, tanto no contexto nacional como no internacional, as informações sobre arquiteturas de sistemas de controle para veículos lançadores de satélite são muitas vezes restritas, sendo que requisitos e especificações de projetos, em alguns casos, são considerados da área militar. Desde o lançamento do Sonda I, em 1967, até o lançamento do SARA Suborbital em 2015, o Brasil tem desenvolvido sistemas eletrônicos de navegação e controle embarcados em veículos lançadores de satélites. O VLS-1 é o primeiro Veículo Lançador de Satélites brasileiro, contando com quatro estágios de propulsão, enquadrado na classe dos lançadores de pequeno porte. O VS-40 é um veículo suborbital com dois estágios à propulsão sólida que foi utilizado no lançamento do SARA Suborbital em 2015. Dentro do programa espacial brasileiro, muitas das arquiteturas de rede de comunicação de dados embarcadas em sistema espacial, utilizam tecnologias herdadas, usadas há mais de duas décadas, como os protocolos RS422 de 1994 e MIL-STD-1553, de 1993. Atualmente um protocolo que vem ganhando destaque no setor aeroespacial é o SpaceWire (norma ECSS-E-ST-50-12C), desenvolvido em colaboração entre as agências internacionais espaciais, como ESA, NASA e JAXA e referenciado pela CCSDS. O SpaceWire é um protocolo de comunicação serial full-duplex, de alta velocidade de conexão do tipo ponto a ponto, com comutação por roteadores e de tecnologia de código aberto. Este trabalho tem como foco a evolução de soluções de redes de comunicação de dados para o setor aeroespacial, em especial no segmento lançador. Apresenta uma proposta de rede de comunicação de dados para um veículo lançador de satélite de pequeno porte, utilizando como solução o protocolo SpaceWire, um estudo sobre os critérios, requisitos e especificações técnicas para o segmento lançador, e um estudo de caso do projeto SARA Suborbital. === In the launcher segment of the aerospace sector, both at the national and international context, information on control systems architectures for satellite launch vehicles are often restricted, and the requirements and design specifications in some cases are considered the military. Since the launch of Probe I in 1967 to the launch of the SARA Suborbital in 2015, Brazil has been developing electronic navigation and control systems embedded in satellite launch vehicles. The VLS-1 is the first Brazilian Satellite Launch Vehicle, a vehicle with four-stage propulsion, framed in the class of small launchers. The VS-40 is a suborbital vehicle with two stages of solid propulsion that was used in the launch of the SARA Suborbital in 2015. Within the Brazilian space program, many of the data communication network architectures embedded in spacecraft, use legacy technologies used for more than two decades, as the RS422 protocols 1994 and MIL-STD-1553 1993. Currently a featured protocol that has gained in the aerospace sector is the SpaceWire (standard ECSS-E-ST-50-12C), a protocol developed in collaboration between international space agencies such as ESA, NASA and JAXA, and referenced by CCSDS. The SpaceWire is a serial communication protocol full-duplex, high-speed connection of the point-to-point-switched routers and open source technology. This work focuses on the development of data communications network solutions for the aerospace sector, especially in the launcher sector. Present a proposal for a data communications network for a small satellite launch vehicle using as a solution the SpaceWire protocol, a study of the criteria, requirements and technical specifications for the launcher segment, and a case study of the project SARA Suborbital.