Satellite artificiel | EPFL Graph Search

thumb|Le satellite météorologique GOES-O avant son lancement en orbite géostationnaire. Un satellite artificiel est un objet fabriqué par l'être humain, envoyé dans l'espace à l'aide d'un lanceur et gravitant autour d'une planète ou d'un satellite naturel comme la Lune. La vitesse imprimée par le lanceur au satellite lui permet de se maintenir pratiquement indéfiniment dans l'espace en décrivant une orbite autour du corps céleste. Celle-ci, définie en fonction de la mission du satellite, peut prendre différentes formes — héliosynchrone, géostationnaire, elliptique, circulaire — et se situer à des altitudes plus ou moins élevées, classées en orbite basse, moyenne ou haute. Le premier satellite artificiel, Spoutnik 1, est lancé par l'URSS en 1957. Depuis cette époque, environ artificiels ont été placés en orbite (courant 2021). Les satellites jouent désormais un rôle important à la fois sur les plans économique (télécommunications, positionnement, prévision météorologique), militaire (

Uncooperative Rendezvous in Space: Design of an Electronic Architecture for High Performance Avionic with Multi Sensor Input and Intensive Data Rate.

Michaël Yannick Juillard

Active Debris Removal missions consist of sending a satellite in space and removing one or more debris from their current orbit. A key challenge is to obtain information about the uncooperative target. By gathering the velocity, position, and rotation of the desired object, the satellite is able to plan its trajectory and define the sequence of approach. It requires the use of a variety of sensors with often a high data rate. For this task, a dedicated payload computer is envisioned with the responsibility of processing the information from the various rendezvous sensors. This component has the goal to provide meaningful information to the main satellite computer about the targeted debris. The focus of this work is on the data processing, the number of elements, and the electrical energy with constraints due to internal communication.First, an avionic testbench was built at the EPFL Space Center to assess early hardware and software architectures. The goal is to enable Hardware-In-the-Loop testing while developing the payload computer. A communication data bus has been implemented between the Platform and the Payload On-Board Computer. Emphasis was placed on the reliability of the high-level protocol and multiple concepts for improvement were analyzed.In a second phase, the testbench has been extended to support other data buses. The aim was to develop a reliable and efficient backup or fall-back data bus in case of failure in the main link. Four data buses have been tested with extensive analyses on their resilience to error and the efficiency of their data exchange.In parallel, extensive work has been performed to develop a simulation and optimization tool. Its goal is to support the design of payload avionic architectures for ADR missions by providing trade-offs and analyses. In the first iteration, a simulator has been created with instances of various high-level elements modeled.The second iteration introduced the additional dimension of optimization. It is trying to determine the best set of instruments and algorithms to use. With this capability, numerous analyses have been conducted on the influence of various parameters linked to the general optimizer behavior. It allows us to better understand the strength and limitations of the tool.The third step regarding the tool was to start its verification. The task has been to develop an Hardware-In-the-Loop architecture to compare its behavior with the results of the optimizer. The implementation of various mock-up algorithms enables the verification of their models in the tool. These analyses guarantee the feasibility of the outputted solution.The last part was dedicated to the creation and analysis of a realistic payload avionic architecture. The goal was to test the capability of the tool with hardware elements inspired by actual components. This work has shown the procedure to efficiently use the tool in the design phase of a mission.In conclusion, the work on the communication between the Payload and the Platform On-Board Computer has brought valuable lessons and experiences to the projects. They can now be used for the establishment of the high-level protocol into ClearSpace-1 flight software. In addition, the optimizer created allows tackling the design of complex payload avionic architecture where mass saving and processing resources are crucial. It is an essential point to develop a highly efficient payload computer for an Active Debris Removal satellite.

EPFL2022

Morzine-Avoriaz: densification d'une infrastructure existante. Le téléphérique des Prodains comme nouvelle porte d'entrée pour la station (F)

François Bianco

Avoriaz (1800 m), station de montagne semble arriver à sa «taille limite», selon Jacques Labro. Imaginée pour que le ski soit roi, les pistes se faufilent entre le bâti qui s'adapte précisément à sa topographie. On ne peut plus augmenter la densité, au risque de réduire le confort des skieurs et piétons. Malgré tout, le besoin de logements est réel (station satellite a été imaginée à 800 m d'Avoriaz) et nous nous sommes intéressés aux opportunités que pourraient offrir quelques bâtiments ou infrastructures “oubliés”. La station d'arrivée du téléphérique est un lieu crucial: c'est un lieu de transition entre la station et le domaine skiable. Pourquoi ne pas requalifier le téléphérique pour créer un nouveau point fort à Avoriaz? ; 108 logements ancrés dans la falaise redessinent le paysage. Le couvert en bois offre un panorama extraordinaire; il surplombe la vallée et permet de relier l'ascenseur public du Sassanka. L'identité est conservée en ne reprenant que quelques concepts architecturaux propres à Avoriaz. L'horizontalité du bâtiment fait exception, où la verticalité est de mise. ; En aval, la gare est un lieu de transition entre les mondes de la ville et de la montagne. Elle agit comme un filtre coupant le lien entre les deux mondes et donnant aux visiteurs une expérience unique. Le parking souterrain offre aux résidents de longue durée un espace couvert d'où ils vont démarrer leur voyage vers Avoriaz. Un lobby confortable permet aux arrivants d'attendre leur départ par téléphérique vers Avoriaz; sa capacité est de 2400 personnes par heure. ;

2014

Embarquement immédiat. Un satellite clip-air pour Genève Aéroport

Guillaume Schobinger

On ne peut parler de ce projet sans parler de Clip-Air. C'est un avion modulaire constitué d'une aile porteuse sous laquelle sont "clipées" trois capsules. Ces dernières peuvent accueillir des passagers, du fret ou tout autre programme dépendant des besoins. La capsule, aux dimensions d'un wagon de train peut, une fois posée sur un wagon spécifique, poursuivre son trajet au-delà de l'aéroport en empruntant le réseau ferré. Le projet d'architecture consiste en l'élaboration d'un satellite de "clip" pour cet avion. Le site retenu est le tarmac de l'aéroport international de Genève. Implantée dans le prolongement de la première série de satellites planifiée en 1968, cette situation permet une connexion facile avec le reste de l'aéroport par les accès souterrains existants et permet également de rejoindre la gare CFF sans difficulté pour les capsules. Le projet organise un élément de distribution et d'orientation des capsules par transbordement parallèle. Au-dessous, est gérée l'arrivée des capsules, remplies préalablement dans des gares aménagées le long de la ligne ferroviaire ainsi que par l'arrivée des passagers en transit depuis le terminal principal de l'aéroport. Au-dessus se trouve l'ensemble des loges d'attente, shops, et restaurants, infrastructures vitales pour l'économie de l'aéroport. La structure du bâtiment évoque le dynamisme du vol. Une certaine légèreté et un équilibre dans la structure identifient le bâtiment au transport aérien. Posée sur six piles contenant l'ensemble des distributions verticales et les différents services, la structure en acier organise et construit l'espace.

2012

Uncooperative Rendezvous in Space: Design of an Electronic Architecture for High Performance Avionic with Multi Sensor Input and Intensive Data Rate.

Michaël Yannick Juillard

EPFL2022