Űreszközök fedélzeti rendszerei

1. hét: Űrküldetések felépítése, működési fázisok. Űrrendszerek. Űreszközök célja, kutatási területek. Osztályozzuk az űreszközöket és áttekintjük azok főbb tulajdonságaikat.

2. hét: Rendszerszintű szemlélet, rendszermérnökség. Fedélzeti rendszer, alrendszer és összeállítás (assembly) fogalma. Dokumentációs követelmények, specifikációk. Életciklusok. Esettanulmány bemutatása.

3. hét: Fedélzeti energiaellátás. Energiatárolás, akkumulátorok, akkumulátorok termikus viselkedése. Akkumulátorok modellezése, energiafelhasználás optimalizálása. Energiatermelés, napelemek felhasználása, energiatárolási alternatívák. (Az előadást részben a HVT előadója tartja).

4. hét: Űrkörnyezet és hatása a félvezető eszközökre. Atmoszféra hatása. Kigőzölgés. Csillagközi anyag. Termikus viszonyok. Vákuum. Űridőjárás és Naptevékenység. Tervezési irányelvek. Sugárzás (radiometria, dozimetria).

5. hét: Programozható eszközök használata műholdfedélzeten. Mikrokontrollerek, jelfeldolgozó processzorok (DSP). CPLD és FPGA áramkörök. IP Core alapú tervezés és megvalósítás. Tervezési minták.

6. hét: Adatok mozgatása, belső kommunikáció. Kommunikációs interfészek osztályozása és áttekintése. PCB szintű összeköttetések, alrendszer szintű összeköttetések, földi összeköttetés. Telemetria, telekommand és parancs alrendszer.

7. hét: Műholddal való kommunikáció, követés. Adattovábbítási stratégiák. Frekvencia allokáció. Átviteli csatorna számítása (uplink, downlink). (Az előadást a HVT előadója tartja).

8. hét: Fedélzeti rendszer kialakítása. A fedélzeti számítógép, fedélzeti adatgyűjtő, mikroelektronikai eszközök szerepe. Beágyazott számítógép felépítése, funkciói, termikus viselkedése. Háttértároló. Adatformátumok, távadók, adat átalakítók. Operációs rendszerek. Valós idejű rendszer fogalma és alkalmazása. Fedélzeti idő.

9. hét: Műholdpályák, Kepleri pályaelemek, TLE. Pályatervezés CAD támogatással. Meghajtás típusai. Elektromos meghajtás, kémiai hajtóművek. Mikro hajtóművek, MEMS megvalósítások.

10. hét: Pálya és orientáció meghatározása. Érzékelők és beavatkozók. Aktív és passzív módszerek. Mágneses tér érzékelése, forgás és gyorsulás érzékelése. Napszenzor. Horizontszenzor. Csillagkövető és csillagadatbázis. (Az előadást részben a HVT előadója tartja).

11. hét: Termikus alrendszer. Termikus viszonyok a világűrben, egyensúly számítása. Szimulációs módszerek. Tervezési megfontolások. Alkatrészek tokozási és termikus vizsgálata. Szerkezet, konfiguráció és egyéb mechanikák. CAD rendszerrel segített konfiguráció. Nyitómechanikák.

12. hét: Hordozóeszközök. Felbocsátási környezet, vibráció. Tesztkövetelmények. Tesztelhetőre tervezés. Földi elektromos kiszolgáló egység (EGSE) Földi mechanikai kiszolgáló egység (MGSE).

13. hét: Zárthelyi megírása. Tudományos és szolgáltató berendezések. A műszerek által megkövetelt tervezési peremfeltételek. Elhelyezés, termikus követelmények, érzékenység.

14. hét: A félév során tanultak áttekintése és rendszerbe foglalása. Workshop jellegű foglalkozás keretében egy virtuális küldetés megtervezése, megvalósíthatósági tanulmány szintig. Hallgatói ötletek megvitatása.