Componentes Eletrônicos para Uso

Espacial

Issamu Muraoka (issamu@dem.inpe.br)

Visão da Aplicação

Programas de Satélite - CBERS

-Satélite de monitoramento terrestre em cooperação com a China, início em 1988

-Lançados CBERS-1 (1999), CBERS-2 (2003), CBERS-2B (2007), 30% de participação

-Próximos satélites CBERS 3 e 4 com 50% participação brasileira

-Satélites de 1,5 a 2 toneladas

Programas de Satélite - PMM

- Plataforma Muiltimissão em desenvolvimento, investimento 100% nacional

- Satélites de classe 500 kg

- Primeira missão: Obsevação da terra – Amazonia-1

- Segunda missão: Satélite científico – Lattes-1

Plano INPE 2020

2017

2015

CBERS-5

GPM

2013

Lattes-1

2012

CBERS-4

2011

Amazônia-1

CBERS-3

2014

MAPSAR2016

Amazônia-2

2019

CBERS-6

2018

Lattes-2

2020

CBERS-7

SCD Avan. (1) SCD Avan. (1)

Componentes eletrônicos para satélites

- Equipamentos eletrônicos são contratados na indústria

- Componentes especificados pela indústria

- Componentes são adquiridos pelo Inpe (CBERS) e pela industria (PMM)

- componentes adquiridos no mercado internacional

- componentes com qualificação espacial

- componentes tolerantes a radiação

- custo de componentes eletrônicos: ~10% do custo total

Principais dificuldades

relacionadas a componentes

- Restrições governamentais

- Longo prazo de entrega

- Alto custo

- Tecnologia obsoleta

Cerceamento tecnológico

- Satélites utilizam componentes de alta tecnologia, que têm aplicação militar

- mecanismos internacionais de controle de bens sensíveis: MTCR, TNP e outros

- Regra norte-americana: ITAR, criada em 1976 para controle do “US Munition List”

- em 1999, componentes de uso em satélites incluídas na lista de controle do ITAR

- restringe exportação de componentes sensíveis para programas em que não é

possível verificar sua aplicação original indicada

Problemas com o embargo

- Regras variam com o tempo

- Regras dependem do programa

- Não há aprovação prévia

Conseqüências do embargo

- Atraso no cronograma

- Maior custo

Desenvolvimento equipamento CBERS

Componentes embargados p/ o CBERSItem Description Supplier Solution

1 Low Frequency Filters Interpoint Upscreening pelo fornecedor

2 RF Filter K&L Microwave Alterado fornecedor europeu

3 Oscillators Vectron International Alterado fornecedor europeu

4 Oscillators Sirenza Alterado fornecedor europeu

5 Transistors de RF Eudyna Devices USA Modificação no projeto

6 Converters DC/DC Interpoint Alterado fornecedor

7 Converters DC/DC Int. Rectifier Incorporation Alterado fornecedor

8 Converters DC/DC Delta VPT Alterado fornecedor

9 Transistors MOSFET Int. Rectifier Incorporation Upscreening pelo fornecedor

10 IC digital memory PROM Intersil Inc. Alterados projeto e fornecedor

11 IC digital communication 1553 Data Device Corporation Upscreening pelo fornecedor

12 High frequency Device Teledyne Cougar Alterado fornecedor europeu

13 IC digital LVDS 031 Line driver Aeroflex Colorado Springs Alterado fornecedor europeu

14 IC digital LVDS 032 line receiver Aeroflex Colorado Springs Alterado fornecedor europeu

15 IC digital LVDM crosspoint Aeroflex Colorado Springs Alterado fornecedor europeu

16 Microcontroller 196 Aeroflex Colorado Springs Alterado fornecedor europeu

Preços e Prazos

COMPONENTE CLASSIFICAÇÃO PREÇO (US$) PRAZO DE ENTREGA

(SEMANAS)

DIODO

1N5806

COM 2,27 STOCK

JAN 10,95 16

JANTX 14,54 22

JANTXV 16,43 36

JANS 76,86 48

TRANSISTOR

2N2222

COM 0,75 STOCK

JAN 2,14 16

JANTX 4,92 22

JANTXV 8,59 24

JANS 36,89 36

Exemplo: FPGA

- Comercial750.000 células lógicas1.600 MHz

- Qualificado para espaço200.000 células lógicas600 MHz

- Qualificado disponível para o INPE11.000 células lógicas100 MHz

Obsolescência dos componentes

qualificados

Soluções Propostas (1)

Upscreening de Componentes Militares

- componentes projetados p/ mesmas condições ambientais

- componentes não testados em radiação

- atestar qualidade de um determinado lote

- testes ambientais no INPE

- testes de radiação: TID no IEAv, SEE (?)

- desenvolvimento de metodologia no Inpe

- transistores e diodos (ciclo completado)

- FPGA – em planejamento

Soluções Propostas (2)

COTS (Commercial Off The Shelf)

- tecnologia de ponta

- componentes projetados para condições menos

severas e de qualidade inferior

- aplicação em condições ambientais compatíveis

- metodologia de teste semelhante ao upscreening

- a ser desenvolvido no INPE, não há recursos

humanos disponível

Soluções Propostas (3)

Desenvolvimento de

Circuitos Integrados Radhard Nacionais

- proposta em elaboração, liderada pelo CTI

- definição de funções específicas

- desenvolver capacitação e RH

- programa multi-institucional

- existem instituições nacionais preparadas

Obrigado !

Courtesy: Guy Brasseur, NCAR, EUA