Ruim baan voor AI-gebaseerde satelliettoepassingen

Spacechips maakt met de AI1-transponder nieuwe AI-gebaseerde satelliettoepassingen mogelijk. Voor het ontwerp van de vermogensarchitectuur is nauw samengewerkt met Vicor, dat op basis van de Factorized Power Architecture (FPA) tot een compacte en efficiënte oplossing kwam.

Naarmate de vraag naar kleinere satellieten met geavanceerde rekenkracht en betrouwbare, robuuste processorsystemen voor missies van vijf tot tien jaar toeneemt, worden ook de grenzen van de nieuwste ultra-diepe submicron FPGA’s en ASIC’s en hun stroomvoorzieningsnetwerken steeds verder verlegd. Deze krachtige processoren stellen hoge eisen aan de voeding, zowel wat betreft lage spanningen als hoge stroomsterktes. Het systeemontwerp wordt nog verder bemoeilijkt door het moeten dealen met extreme temperatuur- en stralingsinvloeden in de ruimte.

Om aan deze eisen te voldoen, heeft Spacechips zijn AI1-transponder geïntroduceerd, een kleine, embedded processorkaart met een ACAP (Adaptive Compute Acceleration Platform) AI-versneller. De slimme, herconfigureerbare ontvanger en zender levert een prestatie van maximaal 133 TOPS. Dit maakt nieuwe toepassingen mogelijk op het gebied van aardobservatie, onderhoud, assemblage en productie in de ruimte (ISAM), ‘signal intelligence’ (SIGINT), ‘intelligence, surveillance and reconnaissance’ (ISR) en telecommunicatie.

“Veel exploitanten van ruimtevaartuigen hebben simpelweg niet voldoende bandbreedte in het RF-spectrum om alle gegevens die ze hebben verzameld te downloaden voor realtime verwerking”, zegt Rajan Bedi, CEO van Spacechips. “Een alternatieve oplossing is om de verwerking van de ruwe data in een baan om de aarde uit te voeren en alleen de verrijkte resultaten te downloaden.”

Nieuwe toepassingen in de ruimte en op aarde

Met de huidige LEO-satellietconstellatie kan slechts eens per ongeveer tien minuten een directe zichtlijn over een specifiek gebied tot stand worden gebracht. Door satellieten te trainen om die blinde vlekken op te vullen met behulp van AI-algoritmen, kunnen noodhulpteams snellere, beter geïnformeerde beslissingen nemen, zowel voor situaties in de ruimte als op aarde. Denkbare toepassingen zijn het volgen van ruimtepuin om botsingen te voorkomen, het monitoren van de status van ruimtevaartuigen en het identificeren van kritieke weersomstandigheden.

Hoge stroomsterkte en lage spanning

Spacechips heeft voor het vermogensdeel samengewerkt met Vicor om de Vicor Factorized Power Architecture (FPA) met behulp van hoogvermogenmodules te integreren in de Spacechips AI1 Transponder Board. FPA is een ontwerp voor een voedingssysteem dat de functies van DC/DC-conversie scheidt in onafhankelijke modules. In de stralingstolerante modules van Vicor zorgt de busconvertormodule (BCM) voor de isolatie en het omlaag brengen naar 28 V, terwijl de voorregulatormodule (PRM) zorgt voor de regeling naar een spanningsomzettingsmodule (VTM) of stroommultiplier, die de 28 VDC omzet naar 0,8 V. De stroomomvormers van Vicor zijn ook voorzien van een dubbele powertrain, die voor foutintolerante ruimtevaarttoepassingen ingebouwde redundantie biedt.