Componentes Eletrônicos para UsoEspacial

Issamu Muraoka (issamu@dem.inpe.br)Marco Antonio Chamon (chamon@dir.inpe.br)

Dificuldades e Soluções

Programas de Satélite - CBERS

Programas de Satélite - PMM

Plano INPE 2020

2017

2015

CBERS-5

GPM

2013

Lattes-1

2012

CBERS-4

2011

Amazônia-1

CBERS-3

2014

MAPSAR

2016

Amazônia-2

2019

CBERS-6

2018

Lattes-2

2020

CBERS-7

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

Componentes Eletrônicos

- componentes adquiridos no mercado internacional

- componentes com qualificação espacial

- componentes tolerantes a radiação

- custo de componentes eletrônicos: ~10% do custo

total

Plataforma Multimissão

- Programa nacional

- Primeira missão – Amazônia-1

- Segunda missão – Lattes-1

- componentes incluidos no contrato

China-Brazil Earth Resource Satellite

- programa em cooperação com a China

- três satélites já lançados (1, 2 and 2B)

- CBERS-3 e 4 em desenvolvimento

- compra de componentes centralizada no

INPE

Principais Dificuldades

- Restrições governamentais (ITAR)

- Longo prazo de entrega

- Alto custo

- Tecnologia obsoleta

Cerceamento Tecnológico

Problemas existentes

- Regras variam com o tempo

- Regras dependem do programa

Exemplos

Declaração NASA

Caso Trasmissor Banda X (CBERS)

Caso sensores IR (CBERS)

Conseqüências

Maior custo

Atrasos de cronograma

Inviabilidade de aplicações

Limitações de uso

Soluções

Desenvolvimento interno

Desenvolvimento de fornecedores

Parcerias

Componentes embargados p/ o CBERS

Alterado fornecedor europeuAeroflex Colorado SpringsMicrocontroller 19616

Alterado fornecedor europeuAeroflex Colorado SpringsIC digital LVDM crosspoint15

Alterado fornecedor europeuAeroflex Colorado SpringsIC digital LVDS 032 line receiver14

Alterado fornecedor europeuAeroflex Colorado Springs IC digital LVDS 031 Line driver 13

Alterado fornecedor europeuTeledyne CougarHigh frequency Device12

Upscreening pelo fornecedorData Device CorporationIC digital communication 155311

Alterados projeto e fornecedorIntersil Inc.IC digital memory PROM10

Upscreening pelo fornecedorInt. Rectifier Incorporation Transistors MOSFET9

Alterado fornecedorDelta VPTConverters DC/DC8

Alterado fornecedorInt. Rectifier IncorporationConverters DC/DC7

Alterado fornecedorInterpointConverters DC/DC6

Modificação no projetoEudyna Devices USATransistors de RF 5

Alterado fornecedor europeuSirenzaOscillators4

Alterado fornecedor europeuVectron InternationalOscillators3

Alterado fornecedor europeuK&L MicrowaveRF Filter2

Upscreening pelo fornecedorInterpointLow Frequency Filters1

SolutionSupplierDescriptionItem

Preços e Prazos

3636,89JANS

248,59JANTXV

224,92JANTX

162,14JAN

STOCK0,75COMTRANSISTOR

2N2222

4876,86JANS

3616,43JANTXV

2214,54JANTX

1610,95JAN

STOCK2,27COMDIODO

1N5806

PRAZO DE ENTREGA(SEMANAS)

PREÇO (US$)CLASSIFICAÇÃOCOMPONENTE

FPGA - Comercial vs Espacial

- Comercial750.000 células lógicas1.600 MHz

- Qualificado para espaço200.000 células lógicas600 MHz

- Qualificado disponível para o INPE11.000 células lógicas100 MHz

Soluções Propostas

Upscreening de Componentes Militares

- componentes projetados p/ mesmas condições ambientais

- componentes militares - qualidade inferior

- testes p/ atestar qualidade de um determinado lote

- testes ambientais no INPE

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

- caracterização funcional no INPE

- processo em andamento no INPE

Soluções Propostas

COTS (Commercial Off The Shelf)

- componentes projetados para condições menos severas

- componentes comerciais - qualidade inferior

- aplicação em condições ambientais compatíveis

- testes p/ qualidade de lote

- testes ambientais no INPE

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

- caracterização funcional no INPE

- a ser desenvolvido no INPE, aguardando recursos humanos

Soluções Propostas

Desenvolvimento de

Circuitos Integrados Nacionais

- definição de funções específicas

- programa multi-institucional

- existem instituições nacionais preparadas

- proposta em elaboração, liderada pelo CTI

Ciclo de Desenvolvimento

Definição do

componente ou função

Especificação dos requisitos

do componente

Projeto do componente

Fabricação do componente

Encapsulamento do componente

Caracterização do componente

Submissão a testes ambientais

Caracterização do componente

Submissão a radiação

Caracterização do componente

Cumpriu os requisitos?

S

N

Fim

Análise da falha

Obrigado !

Courtesy: Guy Brasseur, NCAR, EUA

BACK UP SLIDES

PlataformaOrbital

ParticipaçãoindustrialNacional

Plataforma Multi-missão

Plataforma Multi-missão

Programa PMM

AMAZÔNIA - 1

Lattes – Satélite Científico

MAPSAR – Satélite Radar

GPM – Global Precipitation Measurement

Infra-estrutura

Laboratório de Integração e Testes

Laboratório de Integração e Testes