Bando Tematico 01 - Componenti SpacePDP C-3PO

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1 Bando Tematico 01 - Componenti SpacePDP C-3PO Mario Tragni mario.tragni@planetek.it pkt Roma, 17 dicembre 2010

2 Necessità & Requisiti Lo sviluppo di un nuovo satellite è soggetto a due forze in controtendenza: riutilizzo di elementi consolidati al fine di minimizzare le incertezze temporali e i costi non ricorrenti evoluzione tecnologica di componenti che diventano presto obsoleti rispetto a necessità di prestazioni sempre migliori Le nuove missioni di OT, e ancor più quelle di esplorazione planetaria, richiedono una forte capacità di gestione di grandi quantità di dati e di processing on board Tempi ridotti di sviluppo, controllo dei costi e dei rischi e necessità specifiche di missione non sono compatibili con il modello tradizionale di sviluppo della missione I suddetti aspetti definiscono un approccio innovativo per lo sviluppo di sistemi payload data processing 2

3 Sviluppo del Componente Ricerca Industriale e Sviluppo Sperimentale di componenti Hardware (HW) e moduli Software (SW) di elaborazione e comunicazione per un sistema di Payload Data Processing aperto e modulare Prototipizzazione di un sistema di processamento avanzato, da usare come componente di bordo per piattaforme satellitari o rover di esplorazione extraplanetaria Il sistema sarà composto da: Componente HW basata su tecnologia standard RISC Componente SW (SDK) utile alla prototipizzazione\sviluppo rapido di applicazioni specifiche di processing 3

4 Team di progetto 4

5 Team di progetto Contract Officer Project Manager Consorzio Technical Manager Leonardo Amoruso Contract Officer Maria Pappalepore Project Manager Mario Tragni Technical Manager Walter Enrico Quality Manager Vincenzo Pompilio Technical Manager Fabio Del Frate 5

6 Modulo HW Composto da 2 moduli (elaborazione e comunicazione) che comporranno il nucleo del futuro sistema imbarcabile. Progettazione e produzione per una immediata migrazione verso il flight model Sistema Aperto con connessioni Inter-board attraverso il bus PCI Alta capacita di calcolo grazie a una CPU (basata su architettura LEON2FT) in grado di assicurare un effettivo controllo multitasking e offrire elevata potenza di calcolo (FPU a doppia precisione) Grande quantità di memoria qualificata volatile (SDRAM da 256 MB a 2.5 GB) e non volatile (fino ad 1 Mbyte EEPROM) con la possibilità di ri-programmabilità da remoto Debug access point per il tracciamento e la messa a punto per il monitoraggio in flight Modulo di comunicazione con SpaceWire Router 10X (8 links) per l interfacciamento di Strumentazione High Data Rate (moduli esterni di memoria di massa e ground support equipments) Capacità di controllo dell avionica attraverso bus ridondante MIL-STD-1553 (Remote Terminal/Bus controller ) o CAN bus (CANopen) 6

7 Modulo SW Ricerca Industriale finalizzata all analisi delle potenzialità e lacune di RTEMS (S.O. real-tim) in relazione all HW e altri devices e standard Space Wire. Incapsulamento delle funzionalità HW e dei driver di basso livello in librerie C/C++ La mappatura della memoria di devices conforme allo standard RMAP La gestione agevole dei callbacks in relazione anche eventi HW (interrupts, timer) La gestione e la definizione della priorità dei callbacks, conforme ai standard RTEMS 7

8 Architettura SW Lo sviluppo del SW terrà in considerazione una reference architecture, che si basi su: Approccio architetturale component based (paradigma component/container/connector) Standard aperti per le interfacce Modello di astrazione sia dall HW sia dalla piattaforma di esecuzione Vantaggi nello sviluppo, qualifica e integrazione: minimizzazione dello sforzo di re-ingegnerizzazione elevata affidabilità semplicità d uso ed integrazione 8

9 SRAM SRAM SRAM Aspetti innovativi Modularità HW/SW per il sistema di Payload Data Processing Possibilità di realizzare processamenti complessi già a bordo degli apparati di missione (spacecraft e rover) CPU Module SRAM SRAM SDRAM EEPROM PROM EEPROM Riduzione dell effort necessario per la realizzazione del SW di processing di missione permettendo quindi il riutilizzo di algoritmi e SW pre-esistenti PCI Bus GPIO+DSU+UART LEON2 AT697F Comm. FPGA Data Add Communication Module SpW Router Memory Bus SpaceWire Link can can trs trs 1553 trs 1553 trs B Bus CAN Bus

10 WBS di progetto 10

11 Timeline 11

12 Budget di progetto Linea Partner Costo a carico ASI Cofinanziam. Totale Plantek Italia , , ,00 CAEN , , ,80 GEO-K , , ,40 Totale Linea , , ,30 Plantek Italia , , ,00 CAEN , , ,44 GEO-K , , ,00 Totale Linea , , ,44 Totale Complessivo , , ,74 12

13 Risultati Attesi Compattezza: dimensioni peso di ogni modulo saranno minimizzati secondo il formato Eurocard 3U (100x160 mm2) o i formati standard di mezzanine PCI -> adattabilità ai diversi form factors delle missioni Modularità: Il sistema payload sarà composto da diversi moduli. CPU singole o ridondate possono essere combinate con un numero di unità periferiche specifiche per ciascuna missone Flessibilità: memoria di bordo e protocollo avionico di supporto disponibile nel modulo di elaborazione e comunicazione Completezza: Implementazione della CPU di base e dei moduli (HW/SW) di sistema di interconnessione sufficiente a costruire un primo sistema di payload data processing completo. Integrabilità: Il sistema payload proposto sarà aperto per accettare moduli custom da collegare sul proprio bus PCI standard 13

14 Pervasività nel mercato Il Mercato di riferimento attuale è rappresentato da uno specifico segmento del Mercato Spaziale Europeo: sviluppo di sub-equipment per Missioni scientifiche ed Applicazioni Satellitari (Civili e Militari) Particolare attenzione alle tematiche relative all OT, Security, e Telecomunicazioni Dall analisi del mercato di riferimento, lo Spacecraft Segment si presenta dominato dai due Large System Integrators : EADS Astrium e Thales Alenia Space. Considerato l ampio spettro dei servizi offerti decentramento sempre crescente della produzione da parte dei grandi gruppi, più che concorrenti si presentano, assieme alle agenzie spaziali, come principali clienti Considerato l elevato grado innovativo del progetto e le sue caratteristiche, è difficile parlare di reale sovrapposizione con quanto già esistente sul mercato spaziale, è ragionevole auspicarsi: elevato grado di pervasività trasversale su più settori a breve termine e nelle piccole missioni 14

15 Attività di divulgazione Il piano di comunicazione si articola su tre macro-aree finalizzate a trasmettere messaggi efficaci di diffusione del risultato scientifico-tecnologico attività above the line veicolate attraverso i media classici, pubblicazioni, partecipazione a conferenze attività below the line veicolate attraverso sponsorizzazioni, attività di promozione, convegni, seminari divulgativi relazioni pubbliche e direct marketing. Iniziative B2B verso imprese spaziali (contatti attivi con TAS, Astrium e OHB) per introdurre requisiti e promuovere lo sviluppo attività on line (WEB) veicolate attraverso la comunicazione via Internet e processi di webmarketing Iscrizione del prodotto nel Catalogo dei Prodotti gestito dall Agenzia Spaziale Italiana Partecipazione alle iniziative di ESA sullo Space Software Standard 15

16 Attività di divulgazione Manifestazione mondiale di incontri B2B dedicata all intera filiera aerospaziale e avionica Hong Kong, Marzo

17 Business Plan Considerando i volumi di vendita riportati nell ultimo studio di ASD The European Space Industry in 2008 relativo allo Spacecraft Segment, il periodo ha visto una crescita del profitto di circa il 9,5% annuo con un turnover nel 2008 di circa 4 miliardi di Euro Se supponiamo che l andamento attuale prosegua anche nei prossimi tre anni è possibile delineare una previsione di mercato per gli OBC in media di circa 440 M The spacececraft (or satellite) segment is composed of those companies (102) whose main focus of activity lies in the design, development and manufacturing of spacecraft and satellite systems and parts for all types of applications, scientific purposes and exploration). The launcher segment is composed of those companies (25) whose main focus of activity lies in the design, development and integration of launch systems and parts. Companies in this segment are also the main suppliers of human related hardware (ISS, ATV). The ground segment is composed of those companies (41) whose main focus of activity lies in the design, development, manufacturing and operations of professional ground systems (e.g control stations) Spacecraft segment Launcher segment Ground segment Tenendo conto della concorrenza e della oggettiva difficoltà nell introduzione di una nuova tecnologia di volo, è ragionevole supporre, nel breve termine, l impiego di SpacePDP in 1-2 satelliti per i primi tre anni dopo la conclusione del progetto, con l auspicio di fornire 4-5 unità nel medio termine Considerando un prezzo di vendita del modello di volo di SpacePDP intorno ai 2.5 M (ben competitivo rispetto agli attuali OBC), si può ipotizzare un incremento del fatturato annuo da 2.5 a 5 milioni di euro (da ripartire proporzionalmente tra i soggetti proponenti) nel triennio successivo al completamento del progetto 17

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