使用事例：姿勢および軌道制御システム（AOCS）のテスト

タスク

人工衛星の姿勢および軌道制御システム（AOCS）をラボでテストします。これを実現するには、軌道上の条件を地上で現実に即してシミュレートする必要があります。そのためには、電気的地上支援装置（EGSE）全体の一部として、適切なテストシステム（SCOE：特殊検査装置）を構築する必要があります。

課題

軌道上の条件を地上で現実に即してシミュレートするためには、人工衛星の姿勢や位置、地球の重力場や磁場、残留大気との摩擦、太陽風、宇宙線、温度変動などの要素をラボでシミュレートする必要があります。このような使用事例では、すべてのインターフェースに極めて厳しい要件を適用して、最終的に軌道上を飛行するハードウェアとなる人工衛星のエンジニアリングモデルや飛行モデルに正確にSCOEを接続しなければなりません。また、テストシステムの接続によりテスト対象システムが損傷することは決して許されません。これらすべての要件に適切に対応するには、すべてのインターフェースをガルバニック絶縁し、シミュレータで継続的に温度を計測し、さらには煙の検出やハロゲンフリーのケーブル絶縁を実現し、すべてのコンポーネントをクリーンルームで使用できるようにしたSCOEが必要となります。

解決策

dSPACEは、パートナーであるAstos Solutions社と協力して、dSPACE SCALEXIOリアルタイムシステムベースのSCOEを構築しました。SCALEXIOシステムは、オープンループまたはクローズドループのテストに対応した幅広いエミュレーション、スティミュレーション、およびスニッフィングインターフェース（アナログ、デジタル、RS232、RS422、MIL-STD-1553、CAN、Ethernetなど）をサポートしています。SCALEXIOシステムでは、動的モデル（人工衛星の動特性、地球の重力場や磁場、残留大気との摩擦、太陽風、宇宙線、温度変動）を計算します。また、Astos Solutions社のシミュレーションモデルと3Dアニメーションソフトウェアを使用することで、すべてのテストシナリオとそれらのパラメータをグラフィカルに表示し、それらを分かりやすく監視できるようにします。さらに、さまざまなテスト自動化機能もサポートしているため、各種のテストを24時間365日体制で効率的に実行することができます。