Space Exploration Technologies utilise l’environnement de conception unifiée d’Altium Designer pour abattre les barrières de coût et d’ingénierie qui font obstacle au développement des voyages spatiaux.
« En tant qu’outil de conception de PCB, Altium Designer n’a pas son pareil. L’environnement de conception unifiée est intuitif et a fait de la gestion de mon projet un jeu d’enfant. En à peine deux semaines, j’ai pu apprendre à utiliser l’outil, concevoir ma carte et entièrement assembler le PCB en vue des tests. Altium Designer est un outil incroyablement flexible et puissant. Je recommande à tous les concepteurs de circuits de l’adopter. »
- Matt Soule,
Ingénieur, SpaceX
Le besoin
L’espace a longtemps été réservé aux entités à très gros budgets, notamment les gouvernements et les grandes entreprises. Néanmoins, avec les progrès rapides de l’électronique et de l’informatique, Space Exploration Technologies, ou SpaceX, société basée à El Segundo, en Californie, cherche à abattre la barrière des coûts avec sa gamme de véhicules de lancement économiques Falcon et la fusée Dragon. En combinant pratiques innovantes, outils intuitifs et gestion latérale, SpaceX a su développer des véhicules économiques équipés d’une avionique haut de gamme. Cette philosophie a aidé la société à décrocher un contrat de services de transport commercial en orbite (Commercial Orbital Transport Services ou COTS) avec la NASA. Ce contrat démontre que les véhicules de lancement privés peuvent proposer des services de lancement et de livraison à la station ISS (International Space Station).
Les défis
La technologie de l’espace est unique. Toute l’électronique et les composants associés doivent présenter le degré le plus élevé possible de qualité et de fiabilité, tout en répondant à de nombreuses spécifications établies par l’industrie et le gouvernement. Les contraintes physiques du lancement d’un véhicule, et les conditions extrêmes qui règnent dans l’espace, imposent des exigences extrêmement strictes à tous les systèmes, notamment à l’électronique.
Pour que ses véhicules de lancement répondent toujours à cet exceptionnel niveau d’exigence, SpaceX développe bon nombre de ses cartes et contrôleurs en suivant la discipline de tolérance à la faute. Cette laborieuse technique d’ingénierie garantit que tous les systèmes continuent de fonctionner même en cas de défaillance d’un composant donné. Les contrôleurs et les PCB sont équipés de composants supplémentaires et de mécanismes de secours, pour assurer une plus grande fiabilité. Avec des conceptions aussi complexes qu’un contrôleur tolérant à la fois doté de plusieurs FPGA, SpaceX devait relever le défi de réaliser ces conceptions dans les délais tout en maintenant le niveau de qualité et en respectant le budget.
La solution
Depuis qu’elle a intégré Altium Designer dans son processus de production, la société SpaceX a constaté une simplification de son processus de conception. Le système unifié d’Altium comporte un niveau de contrôle de version nettement meilleur que son précédent kit d’outils et, à présent, SpaceX sait mieux gérer le suivi du développement de ses conceptions. Avec les fonctions de conception «en live» d’Altium, les modifications les plus simples sont ajustées automatiquement sur toutes les cartes et sur tous les schémas antérieurs. Il en résulte un processus de développement et de documentation à la fois flexible et fiable du catalogue de conceptions de PCB de SpaceX. Pour SpaceX, les bibliothèques complètes d’Altium ont représenté l’un des principaux bonus pour les développements. Grâce à ces bibliothèques, les ingénieurs disposent des composants les plus récents, dans le cadre d’un système tout à fait convivial. Ils peuvent également ajouter de nouveaux composants, ce qui permet une plus grande personnalisation et amélioration des cartes.
En outre, les flux de conception ont été complétés par les composants à base de FPGA prêts à l’emploi d’Altium Designer pour l’intégration instantanée des FPGA. Autrement dit, SpaceX peut immédiatement employer les FPGA dans ses conceptions, en les saisissant facilement au niveau des schémas. Avec cette combinaison de fonctions, SpaceX dispose d’un jeu complet de solutions, le tout en un système plate-forme unique.
Les résultats
SpaceX a constaté qu’en utilisant Altium Designer, il pourrait constamment améliorer ses conceptions hautement fiables et néanmoins économiques. Par exemple, SpaceX a mis au point des systèmes avioniques qui répondent aux mêmes standards de qualité que ceux qui sont employés pour les projets de satellites de plusieurs millions de dollars.
Depuis l’introduction d’Altium Designer dans son processus de développement, SpaceX a vu sa productivité s’améliorer considérablement. Sans connaissance préalable du logiciel, les ingénieurs peuvent facilement réaliser des conceptions sans avoir à suivre les difficiles séances de formation qu’exigent les suites d’outils mal intégrés. Après à peine deux semaines d’utilisation de la technologie Altium, les ingénieurs pouvaient déjà créer une carte de distribution et de régulation d’énergie. Cette tendance s’est poursuivie. SpaceX a ainsi vu la rotation de ses projets augmenter de manière exponentielle.
Informations produit
Falcon 1, Falcon 9 et Falcon 9 Heavy font tous partie de la gamme de véhicules de lancement spatial réutilisables à bas coût proposés par SpaceX. Le Falcon 1, le plus petit, peut porter jusqu’à 570kg en orbite basse terrestre. Le plus gros, le Falcon 9 Heavy, peut porter jusqu’à 28 700kg en orbite basse terrestre et 10 350kg en orbite de transfert géosynchrone (GTO).
Lancé à bord d’un lanceur Falcon 9, la capsule spatiale pressurisée Dragon peut transporter jusqu’à 2 500 kg de charge, ou un équipage de sept astronautes, en orbite basse terrestre. Son aptitude au transport de passagers représente une partie importante de la vision globale de SpaceX, qui consiste à réduire les coûts et à développer l’accès à l’espace, tant pour les gouvernements que pour les particuliers.
Informations clients
Depuis 2002, SpaceX crée une gamme de véhicules de lancement fiables et économiques, destinés au marché naissant des voyages spatiaux privés et commerciaux. La capacité de réduire les coûts de la technologie spatiale tout en augmentant sa puissance et sa fiabilité a été rendue possible grâce à des pratiques innovantes et à une structure de gestion horizontale. En développant des véhicules de lancement commercialement viables, SpaceX cherche à abattre les barrières qui font obstacle aux voyages dans l’espace et à ouvrir la voie à des possibilités de plus en plus vastes.
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