Progetto di Ricerca Industriale e Sviluppo Sperimentale · Progetto di Ricerca Industriale e...

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Workshop 3° Bando ASI per le PMI 25 Luglio 2013 Progetto di Ricerca Industriale e Sviluppo Sperimentale SANAV Ku/Ka Sviluppo Antenna Avionica banda Ku/Ka per Ultraleggero/UAV 1

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Workshop  3°  Bando  ASI  per  le  PMI  25  Luglio  2013    

Progetto di Ricerca Industriale e Sviluppo Sperimentale

SANAV Ku/Ka Sviluppo Antenna Avionica banda Ku/Ka

per Ultraleggero/UAV 1

Workshop  3°  Bando  ASI  per  le  PMI  25  Luglio  2013    

Presentazione PSI

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Introduction Progetti Speciali Italiani Srl (PSI) has been incorporated at the beginning of 2006 with the declared purpose to introduce new system concept in the sectors of Aerospace, Defence, Security and Energy PSI industrial base is formed by : •  Information Technologies Services srl •  Mediterranea Elettronica srl •  LAER Spa •  NHOE Srl •  SICILSAT Communications Srl •  direct participation of Italian Aerospace Managers

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PSI is an Italian SME 100% owned by Italian shareholders with a reference turnover of about 15 MEuro with about 200 specialized operators

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PSI Operations and Organization The Company is established with the declared intention to act as a System Overlay of the actual capability of the parent companies. The purpose is to address the subsystem capabilities of the parent companies toward the development of new and advanced systems in the Aerospace, Defence, Security and Energy sectors PSI acts at coordination and management level from the offices of Via Monte Santo 2 in Rome, then full utilizing all the operational capabilities and assets of the parent companies, based respectively at:

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• ITS Srl, - Via dell’Oceano Atlantico 18, 00144 Roma • MED-EL - Via delle Monachelle 66, 00040, Pomezia • LAER - Via Caracciano 5, 82011 Airola (Bn) • NHOE – Via Luigi Perna 51, 00142 Roma • SICILSAT Communications - Via della Resistenza, 44, 95030 Pedara (CT)

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Following picture represents the first operational management level of PSI

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References ALTA Spa Ansaldo Energia Nucleare Spa Agenzia Spaziale Italiana Centro Italiano Ricerche Aerospaziali European Space Agency FILAS Italian Air Force Italian Space Agency King Abdulaziz City for Science and Technology (KACST) NATO Agencies Rheinmetall Italia Spa16 Sogin Spa Thales Alenia Spazio Italia Spa Telespazio Spa Università degli Studi di Pisa - Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale Università di Roma 3 – Dipartimento di Fisica Università di Roma La Sapienza – Dipartimento Ingegneria Chimica, Materiali Ambiente

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Presentazione Elital

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•  Proge&azione  ele&ronica •  Proge&azione  Radio  Frequenza •  Firmware •  Analisi  matematiche  dei  segnali •  Sbroglio  PCB

Hardware  &  Software

•  Modellazione  a  3  Dimensioni •  Prototipazione  Virtuale •  Simulazioni  cinematiche •  Analisi  Termo-­‐‑Stru&urali

Ingegneria  Meccanica

Reparto  di  Ricerca  e  Sviluppo Proge&azione

•  Analisi  dei  requisiti •  Proge&azione  secondo  standard  internazionali •  Documentazione

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Organizzazione  di  Costruzione  Interna

•  Officina  Meccanica

•  Costruzione  PCB  in  RF  per  lo  Spazio

•  Cablaggio

•  Assemblaggio  Integrazione  e  Test

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Prodotti e Servizi

Anti Terrorism Civilian Vehicles

Fully funtional Command and Control Shelter

Telecommunication Systems

!

Ballistic

CBRNe

Electronics Systems

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Stazioni  Mobili

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Immagini  dai  campi  della  Protezione  Civile  nella  gestione  del  Sisma

Veicoli  strategici

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TROLLEY  COMMUNIPACK

ANTENNA  DRIVE-­‐‑AWAY

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Antenne  e  Stazioni    Mobili

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SAT Modem

Firewall/Router

ACU

switch

AP WiFi

Controllo servizi di bordo

WEB/E-mail

VPN

UTENTI

Trolley

Network

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SAT Modem

Firewall/Router

ACU

switch

Client Videoconferenza

AP WiFi

VPN

WEB/E-MAIL

VOIP

switch

Server Radio

Tetra Rete VHF

Controllo servizi di bordo

Altra Rete GSM Rete

telefonica

UTENTI

Rete UHF

AP WiFi

Mobsat

Network

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SAT Modem

Ka

ACU

switch

Client Videoconferenza

HOT SPOT WiFi

VPN WEB/E-MAIL

VOIP

Server Radio

Tetra Rete VHF

Controllo servizi di bordo

Altra Rete GSM Rete

telefonica

Stampante

WEB/E-MAIL WEB/E-MAIL

UTENTI A BORDO

Stazione Mobile

SAT Modem

Ku Rete UHF

Firewall/Router

Network

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Apparati  Speciali

DALLA  MECCANICA  AL  COLLAUDO

APPARATI  COSTRUITI  SECONDO  I  MIL  STD

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CLASSE II for special products manufacturing

Area Riservata CLASSE I For documents

Area: 20 m2 Temperature: 21°C +/- 2°C Humidity: 55% Harmored access door Documents cage

Aree  riservate  per  i  prodo&i  particolari

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SANAV Ku/Ka

Sviluppo Antenna Avionica banda Ku/Ka

per Ultraleggero/UAV

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Il   proge&o   di   Sviluppo  Antenna  Avionica  KuKa   (SANAV)   si   pone   l’obie&ivo   di  proge&are,   sviluppare   e   realizzare   un   dimostratore   funzionante   di   Antenna  Avionica   Satellitare   in   banda   Ku/Ka   da   integrare   su   UAV/UAS   ta&ico   o   su   un  simulatore  rappresentativo. Il  presente  proge&o  di  ricerca  potrà  perme&e  di  sviluppare  un  prototipo  di    antenna  avionica   satellitare   con   tecnologie   innovative   che  perme&ono  di   operare   in  modo  intercambiabile  sia  nella  Banda  Ku  che  in  quella  Ka. Si  segnalano  le  seguenti  aree  di  innovazione: Utilizzo  di  una  Antenna  con  illuminatore  operabile    nelle  bande  Ku  e  Ka, Realizzazione  dell’Antenna  ad  alte  prestazioni  in  Fibra  di  Carbonio  molto  leggera, Realizzazione  di  una  Pia&aforma  Stabilizzata  integrata  con  l’assieme  Antenna, Realizzazione  di  un  Antenna  Control  Unit  (ACU)  che  gestisca  il  Tracking  Antenna

PROGETTO  DI  RICERCA  TERMINALE  SANAV  KU/KA

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Antenna Control Unit

Antenna Ku/Ka Stabilizzata

Beacon Satellite Ku/Ka

Dati Azimuth & Elevazionee Stabilizzazione

Dati Piattaforma Mobile

ARCHITETTURA  DEL  TERMINALE  SANAV  KUKA

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Antenna  Ku/Ka  Stabilizzata  

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COMPOSIZIONE  DELL’ANTENNA  SANAV  KU/KA

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Il  Sistema  di  Antenna  Avionica  Ku/Ka  è  composto  dai  seguenti  so;osistemi:

Ø  Rifle;ori  ed  Illuminatore Ø  Pia;aforma  stabilizzata Ø  Controllo  per  il  puntamento  sul  satellite Ø  Controllo  della  Polarizzazione  del  Segnale

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32 CARATTERISTICHE  PRINCIPALI  RF  

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Parameter Performances

1 Frequenza Banda KaTx:  29,0  -­‐‑ 30,0  GHz  

Rx:  19,2  -­‐‑ 20,2  GHz

2 Frequenza Banda KuTx:  14.0  -­‐‑ 14,5  GHz

Rx: 12,0 – 12,5 GHz

3 Polarizzazione Banda Ka Circular RHCP & LHCP

4 Polarizzazione Banda Ku Lineare X ed Y

5 Guadagno Tx Ka 37,5 dBi @ 29,5 GHz

7 Guadagno Rx Ka 35,0 dBi @ 19,7 GHz

6 Guadagno Tx Ku 32,0 dBi @ 14,0 GHz

Guadagno Rx Ku 31,0 dBi @ 12,5 GHz

7 Ka G/T 11,0 dBi/K @ 19,7 GHz

8 Ku G/T 8,0 dBi/K @ 12,5 GHz

9 Diametro Antenna 30-­‐‑40 cm

10 Peso Antenna 30 Kg

11 Temperatura gradi celsius-­‐‑55° to 70° outside aircraft

-­‐‑20° to + 60° inside aircraft

12 Attitude & GPS Fornito da Aeromobile

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WORK  BREAKDOWN  STRUCTURE  DEL  TERMINALE  SANAV

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Sviluppo Antenna Avionica Ku/Ka per Ultraleggero/UAV

Definizione Architettura e

Specifiche WP2000 - PSI

Sviluppo Prototipo Antenna Ku/Ka WP3000 - PSI

Prototipo Piattaforma Mobile

WP5000 - Elital

Integrazione Antenna e Piattaforma

WP6000 - Elital

Test RF su Piattaforma Mobile

e su SatelliteWP4000 - PSI

Specifiche Antenna Ku/Ka

WP2101

Specifiche Feed Ku/Ka

WP2102

Specifiche Piattaforma Mobile

WP2103

Specifiche Antenna Control

Unit WP2104

Sviluppo Prototipo Antenna Ku/Ka

WP3102

Sviluppo Prototipo Feed + LNA

Ku/Ka WP3103

Sviluppo Prototipo ACU e Piattaforma

Stabilizzata WP3104

Breadboard e Prototipo

Piattaforma Mobile WP5102

SW Simulatore Volo per

Piattaforma Mobile WP5103

Integrazione WP6101

Test di Integrazione

WP6102

Proc. Materiali Antenna-Feed-

ACU WP3101

Proc MaterialiPiattaforma Mobile

WP5101

Test Radio Frequenza Rx

WP4101

Test di Tracking con ACU WP4102

Test Rx Ku/Ka da SatelliteWP4103

Test di Trackingda SatelliteWP4104

Management e Controllo Qualità

WP1000 - PSI

Management Sviluppo Antenna Avionica Ku/Ka

WP1101

Controllo Qualità Sviluppo Antenna Avionica Ku/Ka

WP1102

Gestione di Configurazione e Documentazione

WP1103

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I  principali  satelliti  italiani  che  possono  essere  utilizzati  per  l’Antenna  SANAV  Ku/Ka  sono:   Athena  Fidus   -­‐‑  posizione  orbitale  25,0°E  (da  metà  2014)    -­‐‑  Banda  Ka Altri  possibili  satelliti  che  possono  essere  utilizzati  per  comunicazioni  in  movimento  sono: Eutelsat  3D -­‐‑  posizione  orbitale  3°E  (dal  2014)                              -­‐‑  Banda  Ku   Global  Xpress     -­‐‑  posizione  orbitale  30°E  (dalla  fine  2014)    -­‐‑  Banda  Ka  

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POSSIBILI  SATELLITI  UTILIZZABILI  DA  TERMINALI  EQUIPAGGIATI   CON  ANTENNA  SANAV

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CARATTERISTICHE  DISPONIBILITA’  VS  PARAMETRI  RF  IN  BANDA  KA PER  TERMINALI  EQUIPAGGIATI  DI  ANTENNA  DI  PICCOLO  DIAMETRO

IN  BASE  ALLO  STANDARD  DVB/RCS2   Availability   99,50%   99,60%   99,70%   99,90%                      SPA  Rated  Power  Wa?   1,85   1,91   1,94   2,24                      Antenna  Avionica  ø  m   0,35   0,35   0,35   0,35                      3  dB  Beamwidth  30  GHz   2,0   2,0   2,0   2,0                      3  dB  Beamwidth  20  GHz   3,0   3,0   3,0   3,0                      EIRP  Antenna  Avionica   39,9   40,1   40,1   40,8                      EIRP  Gateway   70,9   71,9   73,3   79,6                      Gateway  Antenna  ø  m   7,5   7,5   7,5   8,5                      Forward  Bit  rate  Mbps   10,0   10,0   10,0   10,0                      Forward  BER   10-­‐8   10-­‐8   10-­‐8   10-­‐8                      Return  Bit  Rate  Kbps   500,0   500,0   500,0   500,0                      Return  BER   10-­‐8   10-­‐8   10-­‐8   10-­‐8                      

Parametri  Satellite   Valore   unità                          Satellite  Athena  Fidus   25   E              Coverage   Italian  Beam              G/T    30,0  GHz   7   dB/K              Saturated  EIRP  20,0GHz   60   dBW              Transponder  BW   60   MHz  

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CARATTERISTICHE  DISPONIBILITA’  VS  PARAMETRI  RF  IN  BANDA  KU   PER  TERMINALI  EQUIPAGGIATI  CON  ANTENNA  DI  PICCOLO  DIAMETRO

IN  BASE  ALLO  STANDARD  DVB/RCS2 Availability   99,50%   99,60%   99,70%   99,90%                      SSPA  Rated  Power  Wa?   3,23   3,30   3,43   3,76                      Antenna  Avionica  ø  m   0,35   0,35   0,35   0,35                      3  dB  Beamwidth  14,00  GHz   4,3   4,3   4,3   4,3                      3  dB  Beamwidth  12,25  GHz   4,9   4,9   4,9   4,9                      EIRP  Antenna  Avionica   35,9   36,0   36,1   36,5                      EIRP  Gateway   76,7   77,0   77,3   78,7                      Gateway  Antenna  ø  m   7,5   7,5   7,5   7,5                      Forward  Bit  rate  Mbps   10,0   10,0   10,0   10,0                      Forward  BER   10-­‐8   10-­‐8   10-­‐8   10-­‐8                      Return  Bit  Rate  Kbps   500,0   500,0   500,0   500,0                      Return  BER   10-­‐8   10-­‐8   10-­‐8   10-­‐8                      

Parametri  Satellite   Valore   unità                          Satellite  Eutelsat  3D   3   E              Coverage   European  Beam              G/T    14,0  GHz   6   dB/K              Saturated  EIRP  12,25  GHz   51   dBW              Transponder  BW   54   MHz  

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Grazie per l’attenzione

Domande?

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