【小型衛星バス紹介】NanoAvionics - MP42

2021/06/18

こちらの記事では、NanoAvionics社、小型衛星バス MP42 概要・詳細仕様についてご紹介致します。

小型衛星バス MP42 簡単紹介

NanoAvionics社の小型衛星バス、MP42のハード・ソフトウェア、及びミッションオペレーションインフラストラクチャーは、ベースライン設計・ミッション仕様の「ビルディングブロック」に基づいて作られております。
故に、柔軟性、時間/コスト効率の高さ、幅広い汎用性、高信頼性、再現性、製造性を兼ね備えた小型衛星バスとなっています。

●NanoAvionics社、小型衛星バス MP42 に関する他の記事はこちらをご参照下さい。
【小型衛星市場への挑戦】 NanoAvionics - MP42

小型衛星バス MP42 の高い多様性

▼MP42：

ペイロードデータのダウンリンク速度を高速化　　(Xバンドで最大1Gbpsダウンリンク)	：衛星間リンクにて干渉のない　リアルタイム通信が可能に。
軌道周回、軌道維持、正確な隊形飛行、　軌道同期、大気抵抗補正などの高性能　インパルス操縦を可能にする　推進システム搭載可能。	：軌道上での衛星の寿命長期化、ユーザー独自のミッションに対し対応力向上、コンステレーション維持コストの大幅な削減
MP42サブシステム	：タイプの異なるミッションを経験、　飛行実績有。
LEO-LEO, LEO-GEOのオプションが利用可能

▼特に重要なシステム(下記記載)の放射線耐性・寿命：
・フライトコンピューター、ペイロードコンピューター、電力システム

放射線耐性：	最大20Krad
寿命：	LEO下にて約5年

MP42 バスの特徴

バスの総質量：	30kgから
ペイロードボリューム：	48×48×32cm 　(ペイロードの高さはお客様の要望に　合わせて柔軟に調節可能となっています。)

事前に統合・認証済み（ペイロードをすぐに搭載できる）
最終フライト承認、フライト準備の工程を最小限に抑えることが可能。
コマンドレベルで実装できるデフォルトオペレーション
洗練されたミッションコード

フライトコンピューター(ADCS機能含む)

MP42, フライトコンピューターは以下の仕様になっております。

▼FPGA/CPU	ARM 32ビットCortex™ M7 CP 　クロックスピード：最大400MHz 　　　（設定可能）
	倍精度FPU

▼ストレージ関連	1MB内蔵RAM
	MB内蔵フラッシュメモリ
	2×512KB, FMC接続型FRAM
	頻繁に変更されるデータ保存用, 　2×512KBのFRAM（SPI）
	最大32GB, マイクロSD NANDメモリ

▼ソフトウェア関連	フリーRTOS
	軌道上ファームウェアアップデート
	ファームウェアのパワーオンチェック＆　　リストア

▼その他	内蔵RTC
	オンボード磁気トルカドライバー
	CSPサポート
	テレメトリログ
	CPU動作周波数制御
	PWM出力
	RFS - レコードベースの冗長ファイルシステム
	スクリプト・タスクを時間指定で実行可能な　ミッションプランナー
	自己診断機能
	ユーザーフレンドリーなコンソール

【ADCSセンサー】：

高精度慣性計測ユニット（IMU）
磁気センサーシステム
アルベドフリー・ファインサンセンサー
スタートラッカー

【アクチュエーター】：

リアクションホイールシステム (リアクションホイールシステムに関する記事はこちらまで)
磁気トルカ(磁気トルカに関する記事はこちらまで)

【姿勢制御方式】：

3軸スタビライゼーション

【Attitude pointing accuracy ranges(pointing/knowledge)
depends on the final bus parameters】:

Up to 0.05° / up to 0.01°

【姿勢制御能力（スルーレート）】：

最大5°/S

【オペレーションモード】：

太陽指向モード(Sun pointing mode)
直下指向グモード (Nadir pointing mode)
速度ポインティングモード(Velocity pointing mode)
地上測地系ポインティングモード(Ground geodetic coordinate pointing mode)
カスタムポインティングモード(Client defined pointing mode)

ペイロードコントローラーの特徴

▼コミュニケーション関連	4 x RS422トランシーバー　（最大1Mbps + 3x 最大10Mbps）
	2 x I2Cライン(lines)
	2 x CAN (1Mbps)
	2 x SPIインターフェイス
	2 x 1 Gbpsイーサネット
	USB 2.0コントローラー　（エクスパンダインターフェース経由でアクセス可能）
	高帯域幅アプリケーション用の柔軟なPCIe、SATA、　USB 3.0 スペースワイヤーインターフェース　（拡張インターフェイス経由でアクセス可能）
	GPIOS、LVDSペア、拡張インターフェイスにより　電源の利用可能
	低速IO用の40以上のI/Oポート(GPIO)
	柔軟な高帯域幅IOアプリケーション用の22個のLVDSペア

▼FPGA/CPU	Linuxを走らせることができるデュアルARM A9 CP
	複雑なデータ処理のためのArtix FPGA

▼ストレージ関連	1 GB DDR3L or 512 MB DDR3L ECCに保護された揮発性メモリ
	3 x 4MビットFRAMの高信頼性ストレージ
	2 x 16 MB NANDストレージ
	4 x microSD 32GB～128GBインターフェイス 2 x (1+1)

▼電源関連	電源入力：4.5 V-15.5 V
	外部電源制御用ロードスイッチ(2個)

▼その他	オンボードRTC
	オンボード温度センサー
	PC104フォームファクター
	シールドオプションの利用可能
	トラックレス基板設計

電力システム

MP42 衛星バスの電力システムの特徴・仕様

入力MPPTコンバーターの効率：最大97％
出力コンバーターの効率：最大97％
バッテリーセルのバランシング
フェイルセーフ設計

▼出力チャンネル：

出力チャンネル数：	デフォルトで20チャンネル　拡張出力の使用で最大80チャンネル　　（電圧レールの設定可）
標準出力チャネル電流：	3A（設定可能）
最大3.3 V 出力コンバーターの電力：	40 W
最大5V 出力コンバーターの電力：	50W
最大3-18 V 出力コンバーター電力：	50W
デフォルトのバッテリーバック（4S1P構成）使用時の最大無調整出力電力：	50W
拡張バッテリーパック（8S7P構成　使用時の最大無調整出力電力：	600W

▼入力チャンネル：

理想的なブロック・ダイオードを内蔵をした8個のMPPTコンバーター（16個のソーラーパネル入力チャンネル）

1MPPTコンバーターあたりの最大入力電力：	50W
最大充電電力：　（4S1Pバッテリーパック構成時)	20W
最大充電電力：　（8S7Pバッテリーパック構成　及び拡張入力コンバーター使用時）	270W