Nouvelles techniques pour la conception des petits satellites et de leurs communications

par KYEONG IL KEVIN CHOI

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Gérard Maral.

Soutenue en 1999

à l'ENST .

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  • Résumé

    Depuis la naissance de la communication spatiale, le systeme satellitaire a suivi une evolution technologique, et aujourd'hui, la competitivite du systeme spatial doit venir du cout et du temps de realisation du systeme depuis la conception jusqu'a l'installation et a l'initiation du service. Pour mieux repondre aux exigences des concepteurs et des fabricants de satellites, les petits satellites sont de plus en plus a la mode, car, il existe un principe selon lequel plus un satellite est petit, moins le cout de systeme est cher. Grace a l'evolution technologique terrestre, non seulement les satellites deviennent plus petits, mais aussi ils sont plus complexes et plus sophistiques d'avoir plus d'intelligence et d'autonomie a bord. Par contre, l'environnement du systeme satellitaire reste identique pour tous types de satellites, et certains environnement comme la generation d'electricite a bord rendent plus de problemes pour les petits satellites. Ce memoire presente des solutions pour les petits satellites qui doivent surmonter divers problemes pour rendre possible la faisabilite de la mission spatiale de facon plus fiable et plus efficace. Pour cela, ce memoire, d'abord, presente une analyse exhaustive pour les besoins du systeme spatial et de son environnement. Ensuite, ce memoire propose trois themes choisis de maniere specifique parmi les differentes themes pour des petits satellites : 1) proposer un nouveau protocole de communication pour la liaison spatiale, 2) proposer une methode de la conception innovante pour l'equipement de communication, 3) proposer une solution de l'alimentation a bord plus efficace et plus adapte pour les petits satellites. L'etude des protocoles de communication spatiale dans cette recherche, l'environnement de communication pour les differentes missions spatiales est analyse et plusieurs protocoles de communication, candidats pour la liaison spatiale sont aussi examines. Ensuite, avec une participation a la standardisation des protocoles spatiaux, ce memoire propose un protocole standard, nomme ccsds file delivery protocol (cfdp), pour la liaison spatiale. Avec une analyse de fonctionalite et d'utilite du protocole, ce memoire montre la realisation du cfdp et la mesure de performance, qui est ensuite compare avec differents protocoles de communications, candidats potentiels pour la liaison spatiale. La conception innovante pour l'equipement de communication la conception des sous-systemes d'un satellite peut etre accelere en utilisant l'aide de l'ordinateur. Ce memoire propose une nouvelle methode de conception des sous-systemes du satellite. Dans cette recherche, un equipement de communication est choisi pour demontrer l'utilite et l'efficacite de la methode proposee. Combine avec une base de donnee de composants et un modele de reference de l'equipement, ce memoire demontre que la conception des sous-systeme satellitaire peut devenir plus rapide et efficace avec un avantage de facilite de la conception aidee par l'ordinateur. L'alimentation a bord plus efficace et mieux adaptee pour les petits satellites avec la tendance de downsizing, la generation d'electricite a bord par les panaux solaires doit etre encore plus efficace. Ce memoire presente dans ce sujet, les activites de recherche et developpement pour realiser un systeme d'alimentation innovante basee sur une methode mppt (maximum power point tracking) et sur un circuit de mesure de puissance, brevete par le cnes. Non seulement l'analyse theorique est demontree dans ce memoire, mais aussi un prototype de realisation du systeme d'alimentation est presentee, avec le resultat de mesure de performance et l'analyse de resultat. Selon le resultat obtenu, il est possible que la conception des petits satellites peut etre plus. Les ameliorations des propositions sont demontrees dans chacun des themes choisis, et soit un logiciel demonstratif ou un prototype de hardware sont presents pour concretiser les propositions.

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Informations

  • Détails : 173 p.
  • Annexes : 99 ref.

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  • Bibliothèque : Télécom ParisTech. Bibliothèque scientifique et technique.
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