LEXART®, associé au PXI-SCXI, aide l’ATV à ravitailler la Station Spatiale Internationale

Author(s):
Bruno Bennevault - 01dB-Stell

Industry:
Government/Defense, Aerospace/Avionics

Products:
High-Precision DAQ, Data Acquisition, LabVIEW, PXI/CompactPCI, Real-Time

The Challenge:
Assurer la maîtrise d’oeuvre d’un moyen d’essai de contrôle thermique d’un satellite pour le compte de l’Agence Spatiale Européenne.

The Solution:
Utilisation du logiciel personnalisable LEXART de 01 dB-Stell et de matériels PXI et SCXI de National Instruments pour l’instrumentation et le contrôle des régulations.

EADS-SPACE Transportation (EADS-ST), filiale à part entière du groupe EADS, leader industriel européen sur le marché du transport spatial civil et militaire, est le spécialiste des systèmes de transport spatial, d'infrastructures orbitales et de missiles balistiques. Pour le compte de l'Agence Spatiale Européenne (ESA), EADS-ST assure la maîtrise d'oeuvre de l'ATV, véhicule de transfert automatique destiné à ravitailler la Station Spatiale Internationale (ISS). L'ATV, qui sera lancé par Ariane 5 en 2004, sert également au rehaussement périodique de l'orbite et au contrôle d'attitude de la station.

Afin de développer un moyen d’essai de rayonnement thermique, deux systèmes différents et complémentaires ont été conçus par 01 dB-Stell, Partenaire Intégrateur Solutions de National Instruments. Ces deux ensembles pilotent les équipements thermiques d'une maquette de l’ATV (réalisée à l’échelle 1) afin de valider ses lois de régulation thermique.

Le système ACB, relatif à la régulation thermique de la case à équipements de l’ATV, assure les fonctions suivantes :

- implantation des différentes lois de régulation
- mesures de température (224 voies) issues de thermocouples de type K
- calcul temps réel des lois de régulation choisies par l’opérateur ou programmées dans les procédures d’essais
- génération des commandes TOR activant des réchauffeurs.

Le second système, SECB, pilote une simulation de l’environnement thermique (Terre) dans la chambre d’essais et gère la régulation thermique de certains équipements de l’ATV. Il garantit :

- les mesures de température (224 voies)
- l’activation de 55 lignes, composées de résistances de 1 kW, servant à chauffer des panneaux de 1 m2. Ces lignes, simulant la Terre, sont régulées en température en utilisant la fonction de régulation de LEXART
- l’activation de 52 lignes TOR servant à maintenir en température des équipements de l’ATV et les liaisons mécaniques entre l'ATV et la chambre d'essais. Ces voies sont également régulées en température.

Mise en oeuvre
Chaque système se compose d’un châssis PXI-1011 et d’un châssis SCXI-1001. Une liaison MXI permet de déporter à dix mètres l’ordinateur constituant le poste de pilotage. Le conditionnement des thermocouples est assuré par dix modules SCXI-1102 raccordés à des borniers isothermes TBX-1303. Les sorties TOR sont câblées à cinq modules de conditionnement SCXI-1160 et deux modules SCXI-1161. Les voies de mesures sont acquises à une fréquence de 100 Hz et moyennées sur 10 points à l’aide d’une carte d’acquisition PXI-6052 disposant d’une résolution de 16 bits. La génération des signaux TOR est assurée à une fréquence de 10 Hz.

L’application est pilotée et contrôlée par LEXART, logiciel personnalisable d’acquisition et de traitement des données. Il a été développé sous ACCESS 2000 et LabVIEW 6.1/Real-Time. LEXART permet l’acquisition, l’enregistrement et le traitement en temps réel de données analogiques ou numériques, le pilotage de moyens d’essais et le contrôle/commande. Pour ce projet, la personnalisation de LEXART a porté sur l’écriture de procédures d’essais et l’intégration d’interfaces spécifiques IHM de pilotage et de suivi.

Le programme comprend trois parties :

§ le module Configuration paramètre les capteurs, le matériel d’acquisition de données, les essais, les voies...
§ le module Réalisation-Essai pilote l’acquisition et la régulation de l’essai, mais également les traitements temps réel et la surveillance de l’ensemble.
§ le module Exploitation permet de reprendre les fonctions temps réel (analyses temporelle et fréquentielle...), l’exportation des données vers Excel et les autres traitements spécifiques.

Validation des critères de choix
La mise en oeuvre de ce moyen d’essai illustre la mise en place d’une solution personnalisable et évolutive, qui s’appuie sur des standards du marché que sont les systèmes PXI et SCXI, ainsi que le logiciel LabVIEW. Cette combinaison (logiciel LEXART 01dB-Stell - matériels National Instruments), a également été choisie par plusieurs autres acteurs des marchés aéronautique, spatial et défense.

Octobre 2003

Author Information:
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Bruno Bennevault
01dB-Stell
200, chemin des Ormeaux
LIMONEST Cédex 69578
France
infof@01db.com

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