Technologie von Altium
kommt im Europäischen Raumfahrtprogramm zum Einsatz
"Die flexiblen und intuitiven Funktionen von Altium Designer ermöglichen es uns, komplexe individuelle Designs noch schneller fertig zu stellen. Diejenigen, die ihr Upgrade auf Altium Designer 2004 noch nicht ausgeführt haben, verzichten in der Tat auf ein fantastisches Produkt."
- Mattias Ericson
Entwickler, Omnisys Instruments
Die Ausgangslage
Im Jahre 1993 begann Omnisys, Anbieter von kundenspezifischem Elektronikdesign, seine Aktivitäten in der sequenziellen Entwicklung verschiedener Großprojekte für Europas Forschungs- und Weltraumindustrie. Diese reichen von hochzuverlässigen Stromversorgungseinheiten für Satelliten bis hin zu Autokorrelationsspektrometern. Diese komplexen Designs vereinen verschiedene Kategorien der fortgeschrittenen Elektronik (analog, Mikrowelle, ASIC, Multichip-Module und Leistungselektronik) und stellen außergewöhnliche Ansprüche an die Entwickler von Omnisys und die Designtools, mit denen diese arbeiten. Um diese Projekte realisieren zu können und dem Unternehmen den Ruf eines innovativen, vielseitigen Designhauses zu verschaffen, hat Omnisys eine Reihe professioneller Tools ausgewählt, u. a. Altium-Software für die Aufgaben des Elektronikdesigns.
Die Herausforderung
Omnisys hat zwei verschiedene Subsysteme für den Forschungssatelliten ODIN konstruiert und angefertigt, der im Februar 2001 in seine Umlaufbahn gebracht wurde. Die Entwicklung der einzigartigen Spektrometermodule und Phase Locked Loop (PLL) Module erforderte von Omnisys das Erstellen hochwertiger Multilayer-Boards mit komplexem Mikrowellen- und Digital-Design. Zu ODINs Fähigkeit, als Weltraumobservatorium im Spektrum unterhalb des Millimeterbereichs zu agieren, gibt es weltweit nichts Vergleichbares. Diese Tatsache verlangte von Omnisys, ein wirklich einzigartiges Forschungsinstrument zu kreieren.
Um beispiellose Designherausforderungen ging es auch bei der Zusammenarbeit von Omnisys mit der Power Conditioning and Distribution Unit (PCDU) für Europas Raumfahrzeug SMART-1, das 2003 in die Umlaufbahn gebracht wurde. Dieses ultrakompakte, hochzuverlässige 2700W-Design basiert auf 25 PCBs. Seine Konstruktion konnte ausschließlich mit einer begrenzten Auswahl an zertifizierten Bauteilen erfolgen.
Die Lösung
Omnisys entschied sich für Altium Designer, die Elektronik-Designsoftware von Altium. Dadurch sollte der Bedarf nach einem flexiblen und gleichzeitig leistungsstarken Werkzeug für diese anspruchsvollen Weltraum-Hardwareprojekte gedeckt werden. Altium Designers fortgeschrittene Multilayer-Fähigkeit ermöglichte es den Entwicklern bei Omnisys, die dicht bestückten und hochkomplexen Mikrowellen-Boards zu konstruieren, die dann die gesteckten Leistungsziele erreichen sollten. Dabei war die Flexibilität der in Altium Designer enthaltenen Funktionen ideal für das Design dieser einzigartigen, hochspezialisierten Projekte.
Zusammen mit Altium Designers Leistungsfähigkeit gefiel bei Omnisys auch die einfache Bedienbarkeit der Software, die es den Entwicklern ermöglichte, das Design für komplexe Projekte auszuführen, während gleichzeitig kritische Design-Zeitpläne eingehalten werden mussten. Um den genannten Anforderungen genügen zu können, entschied man sich bereits 1993 für Altium Designer; doch hat man bei Omnisys nach und nach bei jeder nachfolgenden Release ein Upgrade ausgeführt und zeigt sich von den Fähigkeiten von Altium Designer 2004 besonders beeindruckt.
Die Ergebnisse
Seit das Weltraumobservatorium ODIN im Jahre 2001 in Betrieb genommen wurde, haben seine komplexen wissenschaftlichen Analysesysteme bislang unerforschte Wellenlängen von Sternformationen untersucht sowie die Phänomene, die sich hinter der Ausdünnung der Ozonschicht der Erde verbergen. Die außergewöhnliche Zuverlässigkeit von ODIN legte eine Verlängerung des Projekts nahe, die den Wissenschaftlern den Empfang zusätzlicher Datenströme sichern würde. Ebenso hat das fehlerfreie Arbeiten von SMART-1 seine Produktlebensdauer um ein weiteres Jahr verlängert. SMART-1 umkreist derzeit den Mond und wird sein definitives Ende beim Sturz auf die Mondoberfläche finden. Der spektakuläre Erfolg dieser Projekte und die Rolle, die Altium Designer dabei spielte, hat Omnisys als Marktführer in seinem Geschäftsfeld etabliert. Die flexible, effiziente Natur von Omnisys ermöglicht das schnelle Erstellen individueller Hightech-Projekte, mit denen selbst große Unternehmen zu kämpfen hätten.
Produktinformation
Der Versuch mit SMART-1 zielt hauptsächlich darauf ab, den solarelektrischen Antrieb für zukünftige Weltraummissionen zu testen. Als Stromquelle dient eine große Solarzellenfläche mit fast 2 kW Eingangsleistung, die mit hocheffizienten Triple-Junction-Zellen und einer 220 Ah Lithium-Ionen-Batterie arbeitet. Die entscheidende Aufgabe, diese Leistung zu steuern und zu verteilen, wird vom PCDU-System übernommen, das von Omnisys konstruiert und gefertigt wurde. Dieses System hat ein Gewicht von 12,3 kg, basiert auf einem abgeänderten S3R-Konzept und reguliert einen 50V-Bus zu 41 Verbrauchern, u. a. zu einer 1,5 kW starken elektrischen Antriebseinheit.
Die primäre Nutzlast des Forschungssatelliten Odin besteht aus einem sehr empfindlichen Radioempfänger mit fünf Frequenzbereichen zwischen 100 und 600 GHz. Dabei kommen Empfänger mit kryogenischer Kühlung zum Einsatz. Um die Spektrometer und Phase Locked Loop (PLL) Module zu bauen, entwickelte Omnisys analoge und digitale, vollständig individuell angepasste ASICs und mehrere eingebettete Computer.
Kundeninformation
Omnisys Instruments wird als Marktführer im Bereich der als Spezialanfertigungen gebauten Forschungsinstrumente und Hardware für Weltraummissionen angesehen. Das Unternehmen wurde 1992 gegründet und hat seinen Sitz in Schweden. Seine Aktivitäten liegen hauptsächlich im Bereich kundenspezifischer Designprojekte, die professionelle Analog-, Mikrowellen- und Leistungselektronik umfassen.
Omnisys unterhält eine professionelle Designeinrichtung mit zahlreichen modernen CAE-Tools für Analog-, Mikrowellen und Digitaldesign und einer dazu passenden Produktions- und Testeinrichtung.
Weitere Informationen finden Sie unter: www.omnisys.se
