A Airbus Defence and Space testa e valida com sucesso satélites multimilionários e cargas úteis com soluções avançadas de testes da Simcenter

Apontando para as estrelas

Lançada a partir do Porto Espacial Europeu na Guiana Francesa, em dezembro de 2013, a espaçonave Gaia está tomando medidas posicionais precisas de aproximadamente um bilhão de estrelas e medições de velocidade radial dos 150 milhões de objetos mais brilhantes. Definido para operar até 2019 com uma extensão possível até 2023, Gaia estará enviando de volta informações sobre a composição, formação e evolução da galáxia em que vivemos, a Via Láctea. Os cientistas esperam que os dados da missão lançem alguma luz sobre algumas das questões básicas sobre o espaço. As observações espectrofotométricas de Gaia de cada um dos bilhões de estrelas ajudarão a determinar a origem, a estrutura e o desenvolvimento de galáxias, sistemas solares, sistemas planetários, quasares e até asteróides.

Construído pela Airbus Defence and Space para a Agência Espacial Européia (ESA), Gaia é uma complexa máquina de duas toneladas repleta de instrumentos sofisticados, incluindo um arranjo espectrofotométrico de bilhões de pixels alinhados a dois telescópios, um relógio atômico e um guarda-sol de 10 metros. A espaçonave está orbitando 1,5 milhão de quilômetros da Terra e enviando de volta dados que poderiam possivelmente responder aos mistérios do universo.

How do Gaia and other priceless space payloads make it from the launch pad to the depths of space with everything intact and in perfect working order? For people like Paul-Eric Dupuis and his team at the environmental test center of Airbus Defence and Space in Toulouse, France, the answer is simple: use the latest simulation and testing solutions in one of the most advanced test facilities with some of the world’s most experienced people, hand-in-hand with customers.

Mais de 30 anos de experiência

No local, em Toulouse, na França, a Airbus Defence and Space abriga um importante centro de testes ambientais, anteriormente conhecido como Intespace. A equipe tem mais de 30 anos de experiência e faz parte do cenário internacional de testes espaciais desde 1983. A instalação de teste de 20.000 metros quadrados está diretamente conectada à sala de integração de satélites no local de produção Airbus Defence and Space.

Mais de 11,5 milhões de euros foram investidos no local desde 2000 e a instalação também atrai a atenção de fora da comunidade aeroespacial francesa, inclusive dos Estados Unidos, cujo satélite da DIRECTV 15 foi testado nas instalações e lançado em 2015 da Guiana Francesa.

Uma campanha de teste toda semana

Como cada vez mais integradores de satélite e fabricantes de componentes estão contando com a experiência da equipe para testar e validar suas cargas multimilionárias, o centro de testes está muito ocupado às vezes. A Airbus Defence and Space conta com as soluções Simcenter ™ da especialista em gerenciamento de ciclo de vida de produto (PLM) Siemens PLM Software, incluindo o hardware Simcenter SCADAS™ e o software Simcenter Testlab™.

“Carine Pont, gerente de testes mecânicos da Airbus Defence and Space. “O menor, com um sistema de controle de hardware Simcenter SCADAS de 128 canais, é usado cerca de 10 a 12 vezes por ano. O sistema de controle Simcenter SCADAS de 96 canais do agitador do sistema multibrilar é usado toda semana. Nossas campanhas nem sempre estão em grandes satélites.

Testar subsistemas, como os refletores de satélites de telecomunicação, também é uma parte importante do nosso trabalho. Recentemente, estávamos bastante animados porque concluímos as primeiras campanhas de teste no telescópio para a missão CHEOPS.

”A equipe da Airbus Defence and Spacetem o direito de ser animado. A CHEOPS (que caracteriza o ExOPlanet Satellite) é um projeto especial liderado pela Airbus na Espanha, e seu telescópio é gerenciado pela ESA e pelo Escritório Espacial Suíço. Programado para ser lançado em 2018, o CHEOPS é uma nave espacial que transportará uma única carga: um telescópio Ritchey-Chrétien desenvolvido pela Almatech. Irá orbitar em torno da Terra a uma altura de cerca de 800 quilómetros para estudar a formação de planetas extrasolares semelhantes aos nossos.

Europa, América do Norte e além

O telescópio CHEOPS, Gaia e o satélite americano DIRECTV 15 são apenas alguns dos muitos projetos que o centro realiza anualmente. O centro é conhecido por gerenciar todo o volume com seu processo altamente avançado e eficiente, baseado em anos de experiência.

“Sempre tivemos uma maneira muito eficiente de testar com base em nosso próprio software, o DynaWorks”, explica Paul-Eric Dupuis, chefe de programas de testes ambientais e P & D da Airbus Defence and Space. “Este software é realmente uma coleção de toda a experiência que acumulamos nos últimos 30 anos na indústria espacial. Hoje, temos um processo claro que pretendemos colocar em prática. "

Para o lado de testes da solução, a equipe estava usando um sistema único e personalizado desde 2000. Este sistema foi integrado ao processo DynaWorks® e trabalhou por muito tempo de forma muito eficiente. “Depois de alguns anos, descobrimos que havia alguns problemas de manutenção”, explica Dupuis.

“Depois de 15 anos, nos encontramos sem peças sobressalentes. O fornecedor não estava disposto a reinvestir mais. ”

Uma busca por novos equipamentos de teste

Decidiuse manter os aspectos que funcionavam e encontrar uma solução diferente para o equipamento de teste. O antigo sistema de aquisição de dados era totalmente programável. Toda a preparação e todas as várias configurações de sensores podem ser automatizadas e rastreadas até a plataforma DynaWorks. Um lote inteiro de valiosas informações de configuração, incluindo tipos de sensores e conexões de cabo de canal, foi enviado para a estação de aquisição de dados no chão para programar os amplificadores e conexões de canal. Após a execução do teste, todos os dados coletados foram enviados de volta ao DynaWorks para pós-processamento e arquivamento

Eficiência e segurança era algo que o centro de testes queria aprimorar com sua nova opção de hardware, mas desta vez com um fornecedor disposto a fornecer suporte e peças sobressalentes essenciais. Para o próximo sistema, a chamada para licitações foi bastante rigorosa em relação a essas especificações.

Excelência padrão da indústria

O centro contatou mais de oito fornecedores, e ao final do processo optaram pelas soluções em ambiente de teste dinâmico do Simcenter com hardware Simcenter SCADAS e software Simcenter Testlab.

Além de ferramentas de alta qualidade e um processo eficiente, a Dupuis é rápida em creditar o conhecimento interno e a experiência das equipes de teste. “Temos excelentes engenheiros de teste e técnicos que trabalham lado a lado com nossos clientes”, explica Dupuis. “Tudo está sob o mesmo teto. Temos todas as instalações e o laboratório de integração e sabemos o nosso trabalho. Temos mais de trinta anos de experiência nesta área. Nós sempre tentamos manter todos os nossos processos atualizados para ter as melhores soluções para oferecer aos nossos clientes. ”

Ferramentas confiáveis e de alta qualidade

Isso é música para os ouvidos de Pont e sua equipe de 12 engenheiros e técnicos que recentemente usaram sua solução de testes ambientais Simcenter no telescópio CHEOPS. “Esta foi a primeira campanha de testes com o nosso novo sistema Simcenter”, afirma Pont, “realmente notamos a diferença. Foi muito eficiente para aquisição de dados e programação. ”

Do lado do hardware, uma grande diferença é que as placas de aquisição são universais, por isso é fácil conectar qualquer tipo de sensor, e é extremamente fácil programar os canais de aquisição.

“Graças à função de saída do monitor nos cartões de aquisição de dados VCF4 do sistema de controle que solicitamos especificamente, podemos gravar uma cópia redundante dos canais de controle no sistema de aquisição. Como isso é suportado no software de definição de configuração, as chances de cometer erros de configuração são reduzidas ao mínimo ”, acrescenta Pont.

O hardware Simcenter SCADAS também é uma unidade compacta e singular. Em comparação com outros sistemas, há menos pontos de conexão e cabeamento universal. Isso melhora a qualidade geral.

“Com o nosso sistema de testes Simcenter, temos uma faixa dinâmica muito maior ”, diz Pont. “Podemos realizar varreduras de 0,1 ou 0,2 g. Não conseguimos realizar testes com um alcance tão baixo com o nosso sistema anterior. Ficamos muito satisfeitos com esses resultados também.

“Com o nosso antigo sistema de aquisição, tivemos que esperar um bom tempo antes de obtermos todas as informações dos dados de histórico de tempo, e agora praticamente o recebemos imediatamente após a execução”, explica Pont. “Em vez de minutos, leva segundos. Podemos ver facilmente um fator de 10 em termos de melhorias de economia de tempo com o nosso novo sistema Simcenter.”

Também durante o teste, a equipe percebeu outras melhorias, como os dados espectrais on-line e em tempo real do Simcenter Testlab, que contribuem para a economia de tempo total durante as execuções de teste. “Com a nossa nova solução de testes Simcenter, nosso trabalho está ficando mais fácil”, diz Pont. “Teremos menos problemas e um processo mais suave, e os dados ficarão nas mãos da equipe de análise muito mais rapidamente do que antes. Eles estão seguros de que os dados estão corretos e eles são mais rápidos - até 10 vezes mais rápido ”.

512 canais

A solução de testes ambientais da Simcenter na Airbus Defence and Space totaliza 512 canais de equipamentos de hardware Simcenter SCADAS. Atualizado e instalado em junho de 2015, é um dos maiores sistemas de aquisição de dados dedicado a testes de qualificação de vibração, incluindo redução de dados e controle de vibração.

Além dos 512 canais, a equipe achou que seria útil ter alguns recursos adicionais nos cartões de aquisição de dados do Simcenter SCADAS, incluindo a capacidade de copiar a entrada do sinal analógico em uma saída ou seleção de aterramento elétrico para cada canal. A equipe de hardware do Simcenter SCADAS em Breda, Holanda, desenvolveu especialmente o novo cartão de voltagem / carga / flutuação / 4 canais (VCF4) com este pedido em mente

“A excelente qualidade dos produtos Simcenter é muito apreciada pelos nos-sos técnicos que o utilizam todos os dias”, acrescenta Dupuis. “A Siemens PLM Software levou em conta nossas especificações e desenvolveu este cartão especial, trazendo seus melhores especia-listas da Holanda e garantindo que o produto realmente atende aos requisitos. Entendemos que, na verdade, é um pro-duto padrão disponível atualmente, com o mesmo nível de suporte de hardware e software que os outros produtos Simcenter SCADAS. Esse é um verdadeiro parceiro de negócios.”

Levando a parceria um passo adiante

Para apoiar suas atividades de teste, a organização possui uma divisão de software e uma divisão de engenharia. Além do centro de testes em Toulouse e do desenvolvimento de software para a plataforma DynaWorks, a Airbus Defence and Space também é conhecida por sua divisão de engenharia, que tem mais de 25 anos de experiência em consultoria em testes ambientais para a comunidade aeroespacial internacional.

“Iniciamos nosso trabalho de consultoria no Brasil há 25 anos”, diz Dupuis. “Fizemos muito trabalho de consultoria em centros de testes ao redor do mundo nos últimos dois anos, e adquirimos uma tremenda experiência. Nós tentamos transmitir isso aos nossos clientes continuamente. Por exemplo, nossa equipe de engenharia está envolvida em vários projetos em todo o mundo na Argentina, Kazaquistão, Malásia, Turquia e Coréia. ”

“Nós nunca impomos, propomos que nossos clientes usem diferentes sistemas de aquisição de dados junto com nossa solução de software DynaWorks para gerenciar a própria campanha de teste”, diz Dupuis. “A combinação mais útil é a solução de aquisição de dados de teste Simcenter e a DynaWorks. ”