Espacio
Líder mundial en tecnología espacial: relojes atómicos, IMUs, simuladores GNSS y soluciones de sincronización
La exploración del espacio requiere tecnologías de navegación y posicionamiento de máxima precisión. Desde simuladores GNSS que garantizan la seguridad de las misiones, pasando por los relojes atómicos que orbitan la Tierra a bordo de satélites, hasta las unidades de medición inercial (IMU) herméticamente selladas e integradas en vehículos de lanzamiento: Safran trabaja para asegurar el éxito de cada misión.
Mitigación del riesgo GNSS en misiones espaciales
Los vehículos espaciales dependen en gran medida de las señales GNSS durante su lanzamiento y también cuando viajan en órbita. Debido a esta gran dependencia de dichas señales, se vuelven extremadamente vulnerables si algo sale mal —por ejemplo, si perdieran la conexión con esas señales o sufrieran interferencias por saturación o suplantación.
Por ello, es fundamental: 1.) simular cómo reaccionará un receptor GPS/GNSS a bordo de un vehículo espacial para identificar vulnerabilidades y garantizar su correcto funcionamiento durante una misión real; y 2.) utilizar unidades de medición inercial de alta precisión y soluciones de sincronización temporal para asegurar que los vehículos se mantengan en su trayectoria prevista y puedan adaptarse si es necesario.
Las cuatro principales líneas de producto destinadas al sector espacial son:
Relojes atómicos de rubidio para satélites
- Safran ha desplegado relojes atómicos a bordo de los satélites Galileo para lograr la medición del tiempo más precisa del mundo. El máser activo de hidrógeno terrestre también es relevante para aplicaciones espaciales.
Unidades de medición inercial
- Las unidades de medición inercial de grado táctico de Safran están selladas herméticamente y son una solución idónea para sistemas de control de actitud y órbita de satélites (AOCS) y para lanzadores. Las salidas configurables por el cliente ofrecen una gran flexibilidad operativa.
Simuladores GNSS (MEO + LEO)
- Los simuladores GNSS permiten validar receptores de naves espaciales en órbita LEO/MEO en condiciones de cambios rápidos de frecuencia por efecto Doppler, eventos de eclipse, interferencias y visibilidad GNSS entre órbitas, contribuyendo al diseño de constelaciones y a unas PNT espaciales resilientes.
Productos de sincronización de alta precisión
- Para lograr una telemetría precisa en misiones espaciales, Safran proporciona dispositivos de sincronización ultraprecisos que permiten sincronizar tanto los centros de control y mando como los vehículos de lanzamiento.
Soluciones Espaciales Safran
Patrón de frecuencia atómico de rubidio (RAFS)
El RAFS es un patrón de frecuencia de rubidio de alto rendimiento, cualificado para el espacio y con una excelente relación coste-eficacia.
Diseñado con las tecnologías más avanzadas, ofrece prestaciones superiores, como larga vida útil, alta fiabilidad, bajo peso y ruido de fase ultrabajo, para aplicaciones espaciales de nueva generación.
Safran frente a las soluciones estándar: lo que realmente necesitan las misiones espaciales
| Característica | Aplicación de tiempo GNSS estándar | Portafolio espacial de Safran |
|---|---|---|
| Soporte para simulación de misiones | Emulación de señal limitada; sin posibilidad de múltiples escenarios | Simulador GNSS Skydle + GSG-8 para validación previa al lanzamiento, escenarios de saturación y suplantación, y pruebas hardware-in-the-loop |
| Sincronización a bordo para satélites | Sincronización basada en OCXO; deriva en condiciones extremas | Relojes atómicos RAFS a bordo; osciladores de rubidio cualificados para el espacio con alta tolerancia a la radiación y estabilidad nanosegunda |
| Integración de navegación en vuelo | No diseñado para fusión inercial o de sensores | IMU SpaceNaute para navegación en fase de lanzamiento y en satélites; compacto y endurecido contra la radiación |
| Recepción GNSS en el espacio | Limitada (normalmente solo LEO) | Receptor GNSS Skylight: doble frecuencia, multiconstelación, endurecido para el espacio; compatible con GEO/MEO/LEO con resistencia a la suplantación |
| Simulación orbital de alta fidelidad | Número limitado de señales que pueden emularse | GSG-8 Gen2 para validar el receptor GNSS de una nave espacial en órbita LEO en condiciones de transiciones rápidas por efecto Doppler, cortes de señal inducidos por eclipses y visibilidad multiconstelación que implica señales GNSS densas en LEO y GNSS MEO tradicional |
| Sincronización horaria en centros de control en tierra | NTP básico, retención limitada | SecureSync® 2400: multi-GNSS, IRIG-B, PTP, NTP, 1PPS; compatible con sincronización lanzadera-espacio-tierra y opciones de conmutación por fallo en entornos sin GNSS (Rubidio/CSAC) |
| Trazabilidad y registro de datos | Registros mínimos; sin trazabilidad UTC | Cadena de confianza completa: desde UTC hasta el simulador, pasando por el reloj de a bordo y hasta las marcas de tiempo de telemetría |
| Cumplimiento normativo / de programas | No probado para radiación | Certificaciones de grado espacial (con historial en ESA, NASA); variantes disponibles que cumplen con MIL-STD, ECSS e ITAR |
| Soporte 24/7 para operaciones críticas de misión | Normalmente limitado al horario de proveedores externos | Soporte 24/7 con acuerdos de nivel de servicio (SLA) específicos por programa; capacidad de respuesta global ante fallos de simulación, GNSS o de equipos de a bordo |
Simulación para dispositivos con receptor GNSS / LEO integrado
Cuando llega el momento de probar su equipo GNSS que operará en el espacio, un simulador GNSS puede ser de gran ayuda. Con el software de simulación GNSS de Safran, usted puede:
- Simular ajustes del nivel de potencia en función de las distancias a otros satélites en el espacio;
- Modelar cómo se desplaza el vehículo por encima de la ionosfera;
- Crear trayectorias espaciales específicas —como maniobras orbitales y de naves espaciales—;
- Depender de frecuencias de actualización elevadas que reflejen escenarios reales de vehículos que se desplazan a altas velocidades;
- Simular de cientos a miles de señales (MEO y LEO) en tiempo real.
Gestión de trayectorias para lanzamiento a órbita y exploración espacial
Durante los momentos críticos del lanzamiento de cohetes, así como en las maniobras espaciales, las unidades de medición inercial son los elementos clave que guían el vehículo espacial. Las IMU de Safran están optimizadas para reducir su tamaño, peso y consumo energético; son robustas para soportar vibraciones extremas y radiación espacial, y tienen una vida útil ilimitada. La SpaceNaute, por ejemplo, permite una navegación y guiado precisos en todo tipo de misiones:
- Órbita sincrónica al sol (SSO)
- Órbita geoestacionaria (GEO)
- Órbita de transferencia geoestacionaria (GTO y GTO+)
- Desorbitación
- Exploración del espacio profundo
Sensores de apuntamiento para sistemas de control de actitud y órbita (AOCS)
Una vez que un satélite se ha separado del vehículo de lanzamiento, es responsabilidad del sistema de control de actitud y órbita (AOCS) garantizar que el satélite mantenga la orientación y trayectoria correctas para su misión. Para lograrlo, el AOCS necesita sensores precisos —magnetómetros y giróscopos— que recopilen datos sobre la posición y el ángulo del satélite. El STIM377H de Safran puede realizar mediciones angulares clave sin necesidad de GPS. Las IMU y los sensores giróscopos a bordo de los satélites pueden ayudar a:
- Mantener la actitud, asegurando que el satélite apunte en la dirección correcta (por ejemplo, alineando los paneles solares con el Sol o las antenas con las estaciones terrestres);
- Controlar la órbita, detectando movimientos debidos a fuerzas gravitacionales y otras perturbaciones para mantener el satélite en órbita;
- Realizar maniobras, sabiendo en qué dirección moverse para evitar colisiones.
Unidad de medición inercial (IMU) ultracompacta para lanzadores espaciales
SpaceNaute es la unidad de medición inercial más avanzada para aplicaciones espaciales del mundo.
Seleccionada y cualificada para el lanzador europeo Ariane 6, ofrece un rendimiento excelente y una altísima fiabilidad en condiciones extremas.
SpaceNaute proporciona capacidades de navegación inercial de alto rendimiento gracias a:
- Tecnología de vanguardia HRG Crystal™ para una fiabilidad infalible
- Insensible a la radiación espacial y a las vibraciones
- Compacto y de bajo peso
Capacidades de navegación fiables para lanzamientos espaciales y transporte espacial
SpaceNaute ofrece lo mejor de su generación en todas las categorías: SWaP, robustez, longevidad, precisión… Garantizando a los lanzadores espaciales un control perfecto de su navegación y orientación en el espacio, SpaceNaute cubre todas las aplicaciones espaciales, desde la puesta en órbita hasta la exploración espacial.
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