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Thesis etd-02142024-214852


Thesis type
Tesi di dottorato di ricerca
Author
CIARDI, ROBERTO
URN
etd-02142024-214852
Thesis title
Fostering the Early Adoption of European Space Agency Communication Standards by Design and Development of Relevant Satellite Electrical Ground Support Equipment
Academic discipline
ING-INF/01
Course of study
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Supervisors
tutor Prof. Fanucci, Luca
tutor Ing. Benelli, Gionata
Keywords
  • ccsds
  • egse
  • embedded
  • fpga
  • gpu
  • newspace
  • spacewire
  • standard
Graduation session start date
21/02/2024
Availability
Withheld
Release date
21/02/2094
Summary
Il lavoro di ricerca descritto affronta la sfida di sviluppare strumenti di supporto di terra (EGSE) innovativi, efficienti e a basso prezzo, dedicati al test e alla verifica degli standard di comunicazione definiti da ESA, in particolare SpaceWire e CCSDS 131.2-B.
Nella prima parte, la ricerca si concentra sullo standard SpaceWire per la comunicazione dell’elettronica di bordo dei satelliti. In particolare, viene presentato un EGSE basato su SpaceWire, con lo scopo di permettere agli sviluppatori e agli utenti, di testare le loro soluzioni in modo semplice e veloce, promuovendo l’usabilità dello standard per le missioni spaziali attuali.
Nella seconda parte, la ricerca si focalizza sullo studio del protocollo CCSDS 131.2-B per le missioni di osservazione della Terra. Per valutare le funzionalità di questo standard di nuova generazione e promuoverne l’adozione, sono stati sviluppati due EGSE: un Ricevitore software, basato su unità di elaborazione grafica (GPU), ed un testbed basato su hardware, per simulare e testare l’intera catena di comunicazione definita dallo standard.
L'obiettivo finale della ricerca è quello di sviluppare soluzioni industriali per promuovere l'utilizzo degli standard ESA nelle missioni attuali e e in quelle future.

The research work has the purpose of developing innovative, efficient, and low-price, Electrical Ground Support Equipment (EGSE) for test and verification of communication standards defined by ESA.
First part of the manuscript focuses on the standard SpaceWire for On-Board Data Handling. Specifically a SpaceWire-based EGSE is presented, proposed for enhancing SpaceWire-based technologies testing, promoting the usability of this standard for space missions.
In the second part, the research is focused on the study of the CCSDS 131.2-B protocol for future generation Earth Observation missions. To evaluate the functionalities of this standard and fostering its future adoption, two EGSEs have been developed: a software receiver, based on Graphics Processing Units (GPU), and a hardware testbed, to emulate the entire communication chain defined in the standard.
The final goal of the research project is to develop industrial solutions for promoting the deployment of the ESA standard for current and future space missions.
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