Logiciel de systèmes de commande d’attitude et d’orbite

La technologie logicielle de systèmes de commande d’attitude et d’orbite (SCAO) de NGC, instaurée initialement sur les satellites PROBA, a ouvert la voie à une nouvelle génération de satellites qui intègre une intelligence et une autonomie embarquées dans l’exploitation de satellites scientifiques et d’observation de la Terre.

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Cette technologie logicielle SCAO éprouvée en vol assure un fonctionnement entièrement autonome qui demande peu d’interventions de la part du poste de contrôle au sol, ce qui diminue considérablement les coûts de fonctionnement.

Dans les satellites conventionnels, la série de commandes qui contrôlent le comportement du satellite (par exemple, de manière à positionner et orienter le satellite avec précision pour aligner son télescope spatial sur une étoile, ou encore pour diriger sa caméra vers une cible terrestre) est généralement précalculée plusieurs jours d’avance par les opérateurs au sol avant d’être envoyée à l’ordinateur embarqué du satellite qui les exécute. La technologie révolutionnaire de NGC en matière de logiciels d’autonomie a remplacé l’intelligence des opérateurs au sol; le logiciel SCAO commande lui-même l’ordinateur de vol embarqué en se fondant sur des données d’orientation et de position récentes (plutôt que des jours précédents) pour pouvoir diriger les appareils avec la précision extrême requise par les missions actuelles et futures. Cette percée novatrice permet de remplacer l’équipe d’opérateurs au sol requise pour commander les satellites conventionnels par un seul superviseur au sol.

Dans une autre percée novatrice, NGC a considérablement réduit les coûts liés au développement de logiciels GNC puisque leur conception, leur mise en œuvre et leur validation sont effectuées à l’aide de la conception à base de modèles et d’outils de génie logiciel assisté par ordinateur (GLAO), notamment la génération automatique des logiciels de vol.

Dans la conception de satellites conventionnels, deux équipes d’experts sont nécessaires pour développer le logiciel de vol :

1.
les ingénieurs du système de commande qui, avec leurs propres outils de développement, conçoivent les algorithmes pour contrôler la position et l’orientation du satellite et gérer son comportement;

2.
les ingénieurs en logiciels qui, eux aussi avec leurs propres outils de développement, transforment les algorithmes en logiciels de vol, c.-à-d. qui fournissent des instructions dans le langage de l’ordinateur. La gestion de l’interface entre les deux équipes est un processus long et vulnérable aux erreurs. Lorsque des défaillances sont découvertes pendant les essais de fonctionnement du logiciel, il faut déterminer si la source du problème provient de l’algorithme ou du code logiciel afin de soumettre le problème au bon groupe d’ingénieurs.
Dans l’approche de conception à base de modèles et d’outils GLAO de NGC, il n’y a qu’un seul groupe d’ingénieurs avec un seul ensemble d’outils de développement pour la conception, le codage, la vérification et la validation du logiciel, des exigences des utilisateurs à la mise en service en orbite.

Les documents d’interface entre les deux équipes sont éliminés, tout comme le besoin de déterminer la source d’une erreur.

De plus, contrairement à l’approche traditionnelle dans laquelle les ingénieurs en logiciels écrivent à la main le logiciel de langage de la machine, un logiciel graphique est utilisé pour écrire le logiciel de vol dans un processus entièrement automatisé, ce qui permet d’éviter les erreurs humaines causées par le codage manuel.

NGC utilise une interface graphique modulaire conviviale pour intégrer les lignes de code écrites dans un langage graphique. Une fois la conception terminée, il suffit d’appuyer sur un bouton pour que le logiciel graphique se traduise automatiquement en langage machine de l’ordinateur de bord.

En plus de la génération automatique de code, le simulateur de NGC est hautement automatisé de plusieurs autres façons.

Il peut configurer les scripts de simulation requis à partir d’un plan d’essai, exécuter la simulation pour la vérification et la validation du logiciel SCAO, et générer des résultats graphiques, le tout sans aucune intervention humaine, à l’exception de l’analyse finale des résultats graphiques générés automatiquement pour assurer que le comportement simulé du satellite est conforme aux spécifications.

 

Services et solutions SCAO pour satellites

La compagnie se spécialise dans le développement de méthodes de conception et de validation efficientes en matière de logiciels GNC de haute qualité qui donnent une grande autonomie aux satellites tout en améliorant leur performance, leur fiabilité et leur sûreté et en réduisant leurs coûts de fonctionnement.

Elle fournit des services personnalisés de développement de logiciels SCAO, aussi appelés systèmes de commande et de détermination de l’attitude, de la définition des exigences à la validation en vol. Les services offerts par NGC comprennent :

  • définition, conception et analyse des exigences du système SCAO
  • développement d’algorithmes
  • simulateurs haute fidélité
  • développement de logiciels de vol
  • services de validation

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