Space Giganet
El reto de este proyecto de investigación industrial es desarrollar una solución competitiva y altamente innovadora en el campo de aviónica de micro lanzadores. El sector aeroespacial es un mercado altamente competitivo con pocos actores, y KDPOF y Seven Solutions, impulsores del proyecto, quieren posicionarse como proveedores de una tecnología de red que combina la convergencia de tráficos de diferente criticidad con la flexibilidad y ligereza de la fibra de plástico.
Desde hace unos años, el concepto de Industria 4.0 cada vez se hace más patente en el sector aeroespacial. Este paradigma tiene como objetivo la simplificación y agilización de los procesos que definen una actividad, apelando a todos los ámbitos de la industria y la sociedad. Entre sus pilares fundamentales se encuentran la conectividad, el tratamiento masivo de datos, la interoperabilidad y la descentralización de la toma de decisiones. En el sector aeroespacial, debido a su intrínseca complejidad y sus exigentes requisitos, la digitalización es fundamental como estrategia para la reducción de la probabilidad de accidentes o fallos, siendo elemento esencial para asegurar la seguridad y el éxito de las misiones. Otros sectores altamente especializados y con elevada exigencia que pueden beneficiarse de los resultados de este proyecto son el sector aeronáutico y automoción.
La propuesta viene avalada por actores relevantes, como PLD Space y GMV, que esperan que los resultados del proyecto permitan revolucionar los sistemas de comunicaciones embebidos en los diferentes componentes de los futuros microlanzadores.
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Ya que el espacio es un ambiente muy complejo, también en lo que se refiere a las redes de comunicaciones, y caracterizado por grandes variaciones térmicas, vibraciones mecánicas, microgravedad o presencia de radiación, las especificaciones de los sistemas de comunicaciones son muy complejas y los sistemas ópticos que componen la red distribuida deben ser capaces de dar respuesta a la complejidad operacional. En es sentido, los sistemas de comunicaciones basados en fibra óptica plástica (POF por sus siglas en inglés) son considerados de gran interés para las aplicaciones espaciales debido a características como su insensibilidad respecto a interferencias electromagnéticas y el no generar las mismas, su resistencia ante esfuerzos mecánicos (torsión de la fibra, micro y macrocurvaturas), su ligereza o su buen comportamiento frente a las vibraciones. Desde la publicación del estándar IEEE 802.3bv 1000BASE-RH, se dispone además de una solución estándar de comunicación sobre POF basada en Ethernet. Con el grado de integración de los transceptores actuales y el soporte de Energy Efficient Ethernet, todo esto se consigue con un consumo de potencia igual o inferior al de soluciones basadas en cobre. Además, las propiedades de la fibra de plástico, sus grandes prestaciones y la consecuente reducción de peso hacen posible el desarrollo de sistemas de comunicación basados en soluciones óptimas.
La tecnología Time Sensitive Networking (TSN) mejora las prestaciones de ancho de banda y soluciona los problemas de interoperabilidad y reconfiguración que presenta TTE y es de bajo coste.
La red de comunicaciones que se desarrollará para futuros microlanzadores consta de seis sistemas de dos y cuatro puertos activos que forman dos anillos. Esto permite la redundancia de los tráficos más críticos, cumpliendo los requisitos de fiabilidad de este tipo de aplicaciones.
En este proyecto se desarrollará un puente de red sensible al tiempo (o Bridge TSN) con cuatro interfaces Ethernet Gigabit sobre una plataforma basada en el MPSoC Zynq-7030. De las cuatro interfaces, dos controlarán interfaces de cobre conformes a 1000-Base-T y dos fibra óptica plástica (1000-Base-RH). Este diseño facilitará, por un lado, comparar las prestaciones de TSN sobre la fibra de plástico respecto a las que se tienen actualmente sobre cobre. Además, permitirá disponer de equipos con interfaz 1000-Base-T en las pruebas y preservar la interoperabilidad.
