Pētījuma nosaukums: “Mazo satelītu programmatūras ielādes sistēma kā iespējotājs drošu un uzticamu satelītu izstrādē un izmantošanā”

Pētījuma īstenotājs: SIA “Robotiem”

Pētījuma īstenošanas laiks: 01.05.2015.-30.11.2015.

Pētījuma budžets | Atbalsta finansējums: EUR 50.057,43 | EUR 40.045,94

Pētījuma mērķi un iegūtie rezultāti:

Projekta mērķis bija veikt pētījumu, kura rezultātā tiek izstrādāta, ieviesta un pārbaudīta sistēma, kas veic satelīta borta datora programmatūras saņemšanu, pārbaudi un ielādi (bootloader).

Sistēma nodrošina funkcionalitāti augšupielādēt jaunu programmatūru no zemes stacijas. Sistēma ir vispārīgi pielietojama dažādām satelītu apakšsistēmām — centrālajam borta datoram, komunikāciju sistēmai, elektropadeves sistēmai, kamerai, orientācijas noteikšanas un kontroles sistēmai un citām sistēmām. Tā kā, komunicējot ar satelītu, zaudēto vai sabojāto lapu skaits var sasniegt vairākus desmitus procentu, katra augšupielādētā lapa tiek pārbaudīta un pieprasīta atkārtoti, izmantojot lapas kartes, kuras satur informāciju par vairākām pazaudētām vai sabojātām lapām. Lai nodrošinātu to, ka apakšsistēma darbotos pēc neparedzētas kļūdas programmatūras ielādē, viena vai vairākas programmatūras versijas tiek paturētas atmiņā. Gadījumā, ja jaunā programmatūra nestrādā, automātiski tiek izmantota pēdējā strādājošā programmatūras versija.

Šāda programmatūras saņemšanas, pārbaudes un ielādes sistēma var būt lietderīga jebkurai satelītu izstrādes komandai, kas vēlas samazināt misijas neveiksmes risku. Ar to var izlabot programmatūras kļūdas, paplašināt satelīta funkcionalitāti, kā arī veikt iepriekš neparedzētus testus un eksperimentus. Sistēma ir īpaši noderīga satelītu konstelācijām, kuru kopējo darbību ir sarežģīti pārbaudīt uz Zemes.

Pētījuma īsa ieviešanas gaita:

Projekts tika uzsākts ar literatūras apraksta sastādīšanu un tirgus izpētes veikšanu, novērtējot citu komandu/uzņēmumu sasniegumus un pieprasījumu pēc borta programmatūras saņemšanas, pārbaudes un ielādes sistēmas. Balstoties uz literatūras apskatu un tirgus izpēti, tika sastādīta prasību specifikācija programmatūras saņemšanas, pārbaudes un ielādes sistēmai tā, lai sistēma varētu apmierināt pēc iespējas lielāku tirgus daļas pieprasījumu. Sistēmas izstrādē tika ņemta vērā Igaunijas satelīta ESTCube-1 misijas laikā gūtā pieredze (plašāk 1. publikācijā). Tika papildināta funkcionalitāte, paplašināts izmantojamo procesoru loks un paaugstināta drošība, uzticamība un kļūdu noturība. Sistēmas atbilstība prasībām tiks pārbaudīta, veicot testus Tartu observatorijā (Igaunija) uz dažādām satelīta ESTCube-1 apakšsistēmām: komandu un datu pārvaldes sistēmas, kameras, elektropadeves sistēmas, komunikāciju sistēmas; kā arī uz divām kamerām, kuras tiek izstrādātas Eiropas Kosmosa aģentūras ESEO (European Student Earth Orbiter) satelīta kamerām (plašāk 2. publikācijā).

Publikācijas:

  1. ESTCube-1 in-orbit experience and lessons learned. A. Slavinskis, M. Pajusalu, H. Kuuste, E. Ilbis, T. Eenmäe, I. Sünter, K. Laizāns, H. Ehrpais, P. Liias, E. Kulu, J. Viru, J. Kalde, U. Kvell, J. Kütt, K. Zālite, K. Kahn, S. Lätt, J. Envall, P. Toivanen, J. Polkko, P. Janhunen, R. Rosta, T. Kalvas, R. Vendt, V. Allik, and M. Noorma.
  2. Firmware updating systems for nanosatellites. I. Sünter, A. Vahter, A. Slavinskis, H. Kuuste, J. Kütt, K. Tarbe, M. Pajusalu, M. Veske, R. Vendt, T. Ilves, U. Kvell, and M. Noorma.

Doktoru skaits pētījumā: 2

Pētījuma ietekme uz uzņēmuma saimniecisko darbību:

Programmatūras saņemšanas, pārbaudes un ielādes sistēmu var piedāvāt kopā ar borta programmatūru vai kā atsevišķu produktu. Sistēmas izmantošana uz vienas satelīta apakšsistēmas var tikt piedāvāta tirgū cenu amplitūdā no EUR 500 līdz EUR 1.000. Uzstādot sistēmu uz vienas satelītu konstelācijas ar, piemēram, 15-20 satelītiem, katrs ar 3-5 apakšistēmām, kurām nepieciešama projektā izstrādātā funkcionalitāte, peļņa būtu starp EUR 22.000 un 100.000. Tā kā mazo satelītu konstelācijas kļūst arvien populārākas, tad paredzams, ka programmatūras saņemšanas, pārbaudes un ielādes sistēmu tuvāko trīs gadu laikā varēs piedāvāt 3-5 konstelācijām. Intelektuālās īpašuma tiesības uz šo sistēmu var piedāvāt tirgū par EUR 70.000-150.000 atkarībā no izmantošanas nosacījumiem (piemēram, vai SIA “Robotiem” patur tiesības izmantot izstrādāto sistēmu).