Enkoder absolutny Netzer VLS – precyzyjny pomiar położenia w systemach kosmicznych LEO

Rosnąca liczba misji satelitarnych oraz dynamiczny rozwój sektora New Space powodują coraz większe zapotrzebowanie na precyzyjne i niezawodne czujniki położenia. W szczególności dotyczy to systemów pracujących na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO), gdzie komponenty muszą pracować w ekstremalnych warunkach środowiskowych. Jednym z rozwiązań zaprojektowanych z myślą o takich aplikacjach jest enkoder absolutny przelotowy serii VLS firmy Netzer Precision Position Sensors.

Seria VLS to nowoczesne enkodery absolutne o ultra niskim profilu i bardzo wysokiej dokładności pomiaru, opracowane z myślą o zastosowaniach kosmicznych, lotniczych oraz w najbardziej wymagających systemach automatyki precyzyjnej. Rodzina enkoderów VLS to jedyne enkodery jako oprogramowanie z półki (COTS) sprawdzone w przestrzeni kosmicznej. W Polsce rozwiązania te są dostępne w ofercie AMG Automatyka.

Dlaczego enkoder absolutny jest kluczowy w systemach satelitarnych?

W nowoczesnych satelitach i platformach orbitalnych niezwykle istotne jest dokładne określenie położenia elementów mechanicznych. Dotyczy to między innymi systemów ustawiania paneli słonecznych, mechanizmów pozycjonowania anten komunikacyjnych czy układów sterowania instrumentami optycznymi.

W takich zastosowaniach stosuje się enkodery absolutne, które przypisują każdej pozycji wału jednoznaczną wartość cyfrową. Oznacza to, że system sterowania natychmiast zna aktualne położenie mechanizmu – nawet po chwilowej utracie zasilania.

W środowisku kosmicznym jest to ogromna zaleta. W przeciwieństwie do enkoderów inkrementalnych enkoder absolutny nie wymaga procedury referencyjnej ani powrotu do pozycji bazowej, co zwiększa niezawodność działania całego systemu podczas misji orbitalnej.

Odporność na warunki pracy na niskiej orbicie okołoziemskiej

Urządzenia pracujące na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO) muszą być przygotowane na ekstremalne warunki środowiskowe. Należą do nich między innymi promieniowanie kosmiczne, znaczne wahania temperatury oraz praca w próżni.

Enkodery absolutne serii VLS zostały zaprojektowane z myślą o takich wyzwaniach. Konstrukcja urządzeń spełnia wymagania dotyczące odporności na promieniowanie jonizujące (TID) oraz efekty pojedynczych zdarzeń SEE. Zastosowane materiały charakteryzują się niskim poziomem emisji gazów (low outgassing), co jest kluczowe w środowisku próżni.

Dodatkowo enkodery wyposażone są w specjalną parylenową powłokę konformalną, która ogranicza ryzyko powstawania tzw. wąsów cynowych oraz poprawia niezawodność pracy w długotrwałych misjach kosmicznych.

Urządzenia mogą pracować w szerokim zakresie temperatur od -40°C do +105°C (opcjonalnie od -55°C do +125°C), a ich konstrukcja została poddana rygorystycznym testom pod kątem odporności na wibracje i wstrząsy oraz innych warunków środowiskowych (ESS).

Enkoder przelotowy VLS – kompaktowa konstrukcja dla nowoczesnych satelitów

Seria VLS to enkodery absolutne typu hollow shaft, czyli rozwiązania z centralnym otworem przelotowym. Taka konstrukcja umożliwia prowadzenie przez środek wału napędowego, przewodów lub elementów konstrukcyjnych, co znacząco ułatwia integrację w kompaktowych systemach satelitarnych.

W projektach kosmicznych niezwykle ważne są również masa oraz wymiary komponentów. Enkoder przelotowy VLS charakteryzuje się wyjątkowo płaską konstrukcją – jego wysokość wynosi mniej niż 7 mm – oraz bardzo niską masą (najmniejszy enkoder z serii waży 8 gramów). Dzięki temu może być stosowany w lekkich platformach satelitarnych, w tym w nanosatelitach i mikrosatelitach.

Najważniejsze parametry techniczne serii VLS obejmują:

• dokładność pomiaru nawet do ±0,006°
• rozdzielczość do 23 bitów
• bardzo niski pobór prądu – poniżej 100 mA
• interfejsy komunikacyjne SSI oraz BiSS-C
• konstrukcję przelotową ułatwiającą integrację mechaniczną
• wysoką trwałość – MTBF do 15 lat

Dzięki tym parametrom enkodery absolutne VLS mogą pracować w aplikacjach wymagających zarówno najwyższej precyzji, jak i wysokiej niezawodności.

Zastosowania enkoderów absolutnych VLS w systemach kosmicznych

Dzięki wysokiej precyzji, niewielkiej masie oraz odporności środowiskowej rodzina enkoderów VLS firmy Netzer jest już wykorzystywana w zaawansowanych programach z zakresu fotoniki oraz komunikacji kosmicznej, w tym w systemach Acquisition, Pointing & Tracking (APT), optycznych łączach międzysatelitarnych (OISL), technologiach bezprzewodowej komunikacji optycznej (FSO), komunikaji optycznej w głębokiej przestrzeni kosmicznej (DSOC) oraz łączach międzysatelitarnych (ISL).

W tych zastosowaniach enkodery VLS zapewniają precyzyjne i stabilne sprzężenie zwrotne położenia, które umożliwia dokładne celowanie, szybkie przechwytywanie sygnału oraz niezawodne, długoterminowe śledzenie obiektów.

Enkodery Netzer Precision Position Sensors w ofercie AMG Automatyka

Absolutne enkodery przelotowe serii VLS stanowią nowoczesne rozwiązanie dla projektów wymagających maksymalnej niezawodności.

AMG Automatyka jest dystrybutorem rozwiązań Netzer Precision Position Sensors w Polsce i wspiera klientów w doborze odpowiednich czujników do zaawansowanych aplikacji przemysłowych, badawczych i kosmicznych.