Functional capabilities of the breadboard model of Sidra satellite-borne instrument

Abstract

This paper presents the structure, principles of operation and functional capabilities of the breadboard model of SIDRA compact satellite-borne instrument. SIDRA is intended for monitoring fluxes of high-energy charged particles under outer-space conditions. We present the reasons to develop a particle spectrometer and we list the main objectives to be achieved with the help of this instrument. The paper describes the major specifications of the analog and digital signal processing units of the breadboard model. A specially designed and developed data processing module based on the Actel ProAsic3E A3PE3000 FPGA is presented and compared with the all-in one digital processing signal board based on the Xilinx Spartan 3 XC3S1500 FPGA.

Представлено структурна схема, принципи роботи i функцiональнi можливостi лабораторного макету компактного супутникового приладу SIDRA, призначеного для монiторингу потокiв заряджених частинок високих енергiй у космiчному просторi. Обґрунтовується необхiднiсть розробки спектрометру частинок й наводиться перелiк актуальних здач, що можуть вирiшуватись за допомогою приладу. Представлено основнi характеристики вузлiв аналогової i цифрової обробки сигналiв лабораторного прототипу. Спецiально розроблений i виготовлений модуль обробки даних на основi ПЛIС Actel ProAsic3E A3PE3000 представлений у порiвняннi з унiверсальною платою цифрової обробки сигналiв на основi ПЛIС XilinX Spartan 3 XC3S1500.

Представлены структурная схема, принципы работы и функциональные возможности лабораторного макета компактного спутникового прибора SIDRA, предназначенного для мониторинга потоков заряженных частиц высоких энергий в космическом пространстве. Обосновывается необходимость разработки спектрометра частиц и приводится перечень актуальных задач, решаемых с помощью прибора. Представлены основные характеристики узлов аналоговой и цифровой обработок сигналов лабораторного прототипа. Специально разработанный и изготовленный модуль обработки данных на основе ПЛИС Actel ProA- sic3E A3PE3000 представлен в сравнении с универсальной платой цифровой обработки сигналов на основе ПЛИС XilinX Spartan 3 XC3S1500.