Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.
forskningsingeniøren bloghoved

Fremtidens fleksible satellitter: Store eller mange små?

Et af budskaberne ved dette års industrielle Satellite 2019 konference var, som beskrevet her på siderne, at satellitter i fremtiden skal være fleksible, re-programmerbare og måske dermed også billigere og hurtigere at udvikle for netop at kunne være fleksible.

Konventionelle satellitoperatører arbejder derfor netop nu på sådanne fleksible satellitter.

Fleksibilitet: Software-styrede satellitantenner

Illustration: Eutelsat

Et eksempel er Eutelsats Quantum-satellit, der udvikles i samarbejde med ESA og bygges af Airbus, og som Eutelsat selv beskriver således:

Using a software-based design, EUTELSAT QUANTUM will be the first universal satellite to repeatedly adjust to business requirements and operate in any geographic region in the world. In-orbit reprogrammable features will set a new standard in flexibility and will principally address markets that are highly changeable and mobile.

Fordi denne satellits antenner i vid udstrækning vil blive styret med software, kan den anvendes til forskellige typer af tjenester forskellige steder på jorden, afhængigt af hvad kunder og forbrugere ønsker.

Dette står i kontrast til nuværende satellitter, som skræddersys til de tjenester og områder, som den enkelte satellit skal bruges til. Netop fordi disse er skræddersyede og speciallavede til den enkelte mission, er de ikke fleksible og kan ikke masseproduceres og genbruges.

Fleksibilitet: Mange små satellitter

En mere vidtgående ændring end en konventionel, men fleksibel satellit som Quantum, kunne være at bruge små satellitter, også kendt som SmallSats og CubeSats, i (meget) stort antal.

CubeSats er små satellitter, som opbygges af 10 x 10 x 10 cm^3 enheder - den såkaldte CubeSat unit (1U) - og som derfor typisk er meget mindre og meget lettere end konventionelle satellitter.

Som et eksempel sendte NASA som del af sidste års InSight-mission til Mars to 6U-CubeSats med, og disse leverede data og kommunikation mellem missionens "moderskib" og jorden.

Til sidste uges AP-S/URSI antennekonference i Atlanta præsenterede NASA - i en special session om netop små satellitter, som vi fra TICRA også bidrog til - arbejde om disse CubeSats' UHF- og X-båndsantenner.

Fordi denne type satellitter er små i både størrelse og vægt, er de nemmere og billigere at sende i kredsløb, også i stort antal.

Dermed kan de potentielt i stort antal opsendes og i såkaldte konstellationer - med mange satellitter i lavt kredsløb omkring jorden - levere (potentielt fleksible) tjenester og dækning på jorden.

Kapløbet er i gang

Så vil fremtidens fleksible satellitter være konventionelt store og tunge, men styret af software, så de kan masseproduceres og bruges til mange forskellige tjenester og dækninger på jorden? Eller vil det blive små og billige CubeSats, der er meget simplere, men som i stort antal (hundreder eller tusinder) sammen giver forbrugere og kunder fleksibilitet?

Jeg ved det ikke.

Men kapløbet om at udvikle fremtidens fleksible satellitter er allerede i gang.

Jakob Rosenkrantz de Lasson er civilingeniør og ph.d. i nanofotonik fra DTU. Jakob arbejder som Product Lead og forskningsingeniør hos virksomheden TICRA i København og blogger om forskning, fotonik og rumteknologi. Jakobs blog har tidligere heddet DTU Indefra (2012-2016) og DTU Studenten (2012)
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Jeg er overrasket over at de bruger software og ikke FPGA. Jeg er amatør på det her felt, men det virker for mig som om, at hvis man idag skal lave (nede på jorden) instrumenter, som slår en balance mellem økonomi ved lavt styk antal men høj performance, så anvendes der FPGA's frem for software.

Er det en diskussion du er stødt på?

  • 0
  • 0

Jeg er overrasket over at de bruger software og ikke FPGA. Jeg er amatør på det her felt, men det virker for mig som om, at hvis man idag skal lave (nede på jorden) instrumenter, som slår en balance mellem økonomi ved lavt styk antal men høj performance, så anvendes der FPGA's frem for software.

Er det en diskussion du er stødt på?

Hej Lars,

Tak for din kommentar og spørgsmål.

Når jeg snakker om satellitter og software, så er det software på selve satellitten til at kontrollere antennerne på satellitten, og hvor disse leverer tjenester og dækning.

For at være konkrete så lad os som et eksempel kigge på SES' Astra 3B-satellit: https://www.ses.com/our-coverage/satellite... . Denne kan, som man kan se på billederne på linket ovenfor, levere dækning over Europa, Mellemøsten og Sydafrika i visse frekvensbånd.

Kunne man nu forestille sig, at den samme satellit også kan levere tjenester og dækning over andre lande og kontinenter? Uden at jeg er ekspert i lige præcis den her satellit vil jeg tro, at: Nej, det kan man ikke - eller i hvert fald kun i ganske begrænset omfang.

Med software-styring af satellitten og dennes antenner skulle idéen være, at man meget nemmere og mere fleksibelt med den samme satellit - dvs. med den samme hardware - kan omprogrammere den med software, så det er muligt at ændre, hvad satellitten leverer af tjenester og hvor.

Topchefen for Intelsat udtrykte det, som jeg skrev om i maj, sådan her: "Satellitindustrien er ved at flytte sig fra et hardware-centrisk til et software-centrisk paradigme".

Nogle taler om, at satellitter måske kan blive mere som SmartPhones: Et stykke hardware, som primært styres af software, og hvor man ved at installere nye apps kan skræddersy, hvad den kan bruges til.

  • 1
  • 0

En FPGA har både fordele og ulemper. Den kan næsten intet rumme i forhold til software, og er ikke egnet til større opgaver. I dag er almindeligt, at større FPGA'er derfor forsynes med en hurtig ARM processor, således at tunge opgaver, og opgaver der ikke behøver at gå hurtigt, lægges i softwaren. Som regel, vil man lægge så lidt som overhovedet muligt i FPGA - og det meste i software. Det, som er tidskritisk, og skal gå hurtigt, det lægges i FPGA. Alt andet, i software.

Når man typisk analyserer en opgave, så analyserer man hvilke dele der er nødvendigt at lægge i en FPGA. Selvom man kun bruger en FPGA, så lægges store dele i software - men man kan bruge soft-cores. Det betyder, der bruges små CPU'er, der er designet til FPGA'en. I en større FPGA, kan være plads til mange små CPU'er. En lille CPU ligger et sted midt imellem en CPU og en FPGA. Den kan klare små selvstændige opgaver, der er langt mere komplekse end en FPGA, uden at blive dyr og kompleks at udvikle. Og ram og rom lager, er mange gange mere kompakt end FPGA til samme formål.

En normal FPGA indeholder således meget lidt FPGA. Det meste er i softwaren. Og de fleste FPGA'er har en kraftig CPU indbygget. I nogle tilfælde dual-core. Dertil kommer soft-cores med mindre CPU'er. Disse kodes også i software, men parallelt. Og så, til det der ikke kan gå hurtigt nok, og som er ufatteligt simpel i forhold til software, det lægges i FPGA. Det fylder enorm, det koster meget at udvikle, og det er kun når det er absolut nødvendigt, at man gør det.

I visse tilfælde, lægges nogle low-power kredsløb også i FPGA. Men, de plejer at være simple, og er normalt kun til at vække CPU og andet.

Med andre ord - en FPGA indeholder masser af software. Til alle FPGA'er, kan du få embeddede biblioteker, der reelt kun indeholder en CPU, og programmere dem i C og C++. Så vidt jeg ved, er ikke lavet nogle CPU'er der kan programmeres i VHDL eller verilog. Men det kunne måske være praktisk, ved den automatiske syntese, da at værktøjerne så selv kunne flytte det meste over i CPU'er. De fleste foretrækker imidlertid C og C++ fremfor VHDL og verilog, så det er nok derfor, at vi ikke rigtig har set sådanne compilere til FPGA'er.

  • 0
  • 0

Da ingen myndigheder, Aviser, Advokater eller andre vil tale min sag, skriver jeg her.

I 2017 fik jeg hos en tandlæge, slebet alt mit tandkød væk, ned til tandhalsene på alle mine tænder,.Nu har jeg kraftig knoglevækst i hele overkæben pga betændelse, Siden Marts har jeg levet op til Folketingets krav om ikke at ryge Canabis. I Juni og Juli fik jeg lappet tænder som skulle have været fjernet (det giver ekstra betændelse). Politiet kører langsomt forbi mig flere gange om ugen for at chikanere mig, og har gjort det siden 2012. da mit arbejde for Folketinget begyndte. Jeg ved nu at mit liv er ved at være slut, da absolut ingen vil tale min sag. Alt mit arbejde for Folketinget er af konstruktiv og medmenneskelig karakter.
Jeg har leveret ideerne til over halvdelen af de 70% vi skal spare.

  • 0
  • 0