BENGALURU: Isro a déclaré mercredi que le premier vol de développement de la mission du lanceur de petits satellites (SSLV-D1) n’a pas pu être réalisé le 7 août 2022, « en raison d’une anomalie lors de la séparation de la deuxième étape (SS2), qui a déclenché un mode de récupération de mission – une procédure adoptée pour tenter de stabiliser les conditions orbitales minimales pour le vaisseau spatial en cas d’anomalie dans le système du véhicule.
« Une analyse détaillée des événements de vol et des observations allant du compte à rebours, du décollage, des performances de propulsion, des séparations d’étage et de l’injection satellite de SSLV-D1 a révélé qu’il y avait une perturbation vibratoire pendant une courte durée sur le pont de la baie d’équipement (EB) pendant Séparation SS2, qui a affecté le système de navigation inertielle (INS), aboutissant à déclarer les capteurs défaillants par la logique du logiciel de détection et d’isolation des défauts (FDI) », le résumé du comité d’analyse des défaillances (AEC) lire.
Les SSLV utilise un INS nouvellement développé – le MEMS (systèmes micro-électromécaniques) INS ou MINS-6S – qui se compose de six gyroscopes MEMS pour mesurer les vitesses de rotation et de six servo-accéléromètres en céramique pour mesurer les accélérations. Le système est également conçu avec un NavIC récepteur et agit également en tant que MIN processeur d’ordinateur de navigation pour l’exécution de logiciels de navigation inertielle et de navigation assistée.
« Un nouvel algorithme estime l’erreur dans l’orientation introduite en raison des gyroscopes MEMS, de la position et de la vitesse de INS MEMS, en utilisant les données NavIC et les corrige, afin que la précision de la mission soit atteinte. Connaître la santé des accéléromètres est primordial pour le fonctionnement de MINS, car il est utilisé pour l’aide à l’orientation. La logique de détection des pannes identifie les accéléromètres dégradés (un ou les 6) et les isole pour améliorer les performances de la mission », lit-on dans le résumé.
Lors de l’événement de séparation SS2, les six accéléromètres ont connu une saturation des mesures en raison de niveaux de vibration élevés pendant une courte durée, a-t-il ajouté.
« Les accéléromètres ont été saturés à différents instants, dans un intervalle de 20 millisecondes (ms) d’échantillonnage des données, ce qui a entraîné la mesure de différentes valeurs d’accélération par chaque capteur. Cela a entraîné des valeurs de résidus élevées (différence entre elles) au-delà d’une limite spécifiée pendant une durée de 2 secondes. Le logiciel mettant en œuvre la FDI a évalué que les sorties des capteurs dépassaient la limite de seuil prédéfinie et déclenchaient une alerte pour le déclenchement du mode de récupération, ce qui est une approche de sécurité pour la mission », lit-on.
Cependant, les accéléromètres se sont avérés bien fonctionner après cet événement transitoire. Le mode de mission de sauvetage a été entièrement exécuté sans le support des données de l’accéléromètre et le satellite a été injecté sur une orbite instable en raison d’une vitesse d’injection plus faible (environ 56 m/s de moins que les 7 693 m/s requis).
« Bien que cela soit programmé et prévu, si on continuait à observer pendant une durée plus longue, le résidu parmi les capteurs serait dans la limite et la logique de panne n’aurait pas été exécutée », a ajouté le résumé.
Chocs et vibrations
Le FAC a ajouté que les vibrations étaient bien dans les spécifications des tests avant vol, sauf pendant la séparation SS2 lorsque l’interface EB et satellite avait une réponse vibratoire dominante.
« La réponse au choc mesurée à EB pendant la séparation SS2 a dépassé les attentes et les niveaux de test au sol à la fois en basse et haute fréquence ainsi qu’en durée. Pour cette raison, l’excitation au niveau des capteurs MINS a persisté pendant plus de 10 millisecondes (ms), ce qui n’était pas prévu. On observe généralement que le choc de tels événements dure environ 2 ms », lit-on dans le résumé.
De plus, sur la base des données de télémétrie de vol, tous les accéléromètres ont fonctionné normalement après l’événement transitoire jusqu’à la fin de la mission, indiquant qu’ils n’étaient pas endommagés.
« Cependant, en raison du réglage de récupération de la mission par le programme FDI, les données des accéléromètres n’ont pas été utilisées pour l’exécution ultérieure de la mission », a-t-il ajouté.
Recommandations et prochain vol
Le FAC a recommandé des corrections qui incluent : Changement de système de séparation ; modification de la logique MINS FDI ; méthode d’utilisation des données NavIC ; garder le Velocity Trimming Module (VTM) en boucle pour le mode de récupération et la modification de la conception de l’EB et du système d’assemblage de satellites avec le VTM.
Isro a déclaré: «La mission SSLV-D1 a démontré des performances intégrées satisfaisantes de SSLV dans tous ses systèmes, y compris son vol à travers le régime aérodynamique, ce qui est un exploit en soi. Compte tenu de l’identification claire de la cause de l’anomalie de vol et des actions correctives suggérées, il est prévu que le prochain vol de développement (SSLV-D2) soit exécuté conformément aux recommandations, sa mise en œuvre satisfaisante, son examen et son approbation par les comités autorisés.
Il a ajouté que le deuxième vol de développement SSLV-D2 est prévu au premier trimestre 2023 et lancera une masse totale de charge utile d’environ 334 kg, y compris EOS-07 (un satellite d’observation de la Terre) et deux satellites co-passagers.
« Une analyse détaillée des événements de vol et des observations allant du compte à rebours, du décollage, des performances de propulsion, des séparations d’étage et de l’injection satellite de SSLV-D1 a révélé qu’il y avait une perturbation vibratoire pendant une courte durée sur le pont de la baie d’équipement (EB) pendant Séparation SS2, qui a affecté le système de navigation inertielle (INS), aboutissant à déclarer les capteurs défaillants par la logique du logiciel de détection et d’isolation des défauts (FDI) », le résumé du comité d’analyse des défaillances (AEC) lire.
Les SSLV utilise un INS nouvellement développé – le MEMS (systèmes micro-électromécaniques) INS ou MINS-6S – qui se compose de six gyroscopes MEMS pour mesurer les vitesses de rotation et de six servo-accéléromètres en céramique pour mesurer les accélérations. Le système est également conçu avec un NavIC récepteur et agit également en tant que MIN processeur d’ordinateur de navigation pour l’exécution de logiciels de navigation inertielle et de navigation assistée.
« Un nouvel algorithme estime l’erreur dans l’orientation introduite en raison des gyroscopes MEMS, de la position et de la vitesse de INS MEMS, en utilisant les données NavIC et les corrige, afin que la précision de la mission soit atteinte. Connaître la santé des accéléromètres est primordial pour le fonctionnement de MINS, car il est utilisé pour l’aide à l’orientation. La logique de détection des pannes identifie les accéléromètres dégradés (un ou les 6) et les isole pour améliorer les performances de la mission », lit-on dans le résumé.
Lors de l’événement de séparation SS2, les six accéléromètres ont connu une saturation des mesures en raison de niveaux de vibration élevés pendant une courte durée, a-t-il ajouté.
« Les accéléromètres ont été saturés à différents instants, dans un intervalle de 20 millisecondes (ms) d’échantillonnage des données, ce qui a entraîné la mesure de différentes valeurs d’accélération par chaque capteur. Cela a entraîné des valeurs de résidus élevées (différence entre elles) au-delà d’une limite spécifiée pendant une durée de 2 secondes. Le logiciel mettant en œuvre la FDI a évalué que les sorties des capteurs dépassaient la limite de seuil prédéfinie et déclenchaient une alerte pour le déclenchement du mode de récupération, ce qui est une approche de sécurité pour la mission », lit-on.
Cependant, les accéléromètres se sont avérés bien fonctionner après cet événement transitoire. Le mode de mission de sauvetage a été entièrement exécuté sans le support des données de l’accéléromètre et le satellite a été injecté sur une orbite instable en raison d’une vitesse d’injection plus faible (environ 56 m/s de moins que les 7 693 m/s requis).
« Bien que cela soit programmé et prévu, si on continuait à observer pendant une durée plus longue, le résidu parmi les capteurs serait dans la limite et la logique de panne n’aurait pas été exécutée », a ajouté le résumé.
Chocs et vibrations
Le FAC a ajouté que les vibrations étaient bien dans les spécifications des tests avant vol, sauf pendant la séparation SS2 lorsque l’interface EB et satellite avait une réponse vibratoire dominante.
« La réponse au choc mesurée à EB pendant la séparation SS2 a dépassé les attentes et les niveaux de test au sol à la fois en basse et haute fréquence ainsi qu’en durée. Pour cette raison, l’excitation au niveau des capteurs MINS a persisté pendant plus de 10 millisecondes (ms), ce qui n’était pas prévu. On observe généralement que le choc de tels événements dure environ 2 ms », lit-on dans le résumé.
De plus, sur la base des données de télémétrie de vol, tous les accéléromètres ont fonctionné normalement après l’événement transitoire jusqu’à la fin de la mission, indiquant qu’ils n’étaient pas endommagés.
« Cependant, en raison du réglage de récupération de la mission par le programme FDI, les données des accéléromètres n’ont pas été utilisées pour l’exécution ultérieure de la mission », a-t-il ajouté.
Recommandations et prochain vol
Le FAC a recommandé des corrections qui incluent : Changement de système de séparation ; modification de la logique MINS FDI ; méthode d’utilisation des données NavIC ; garder le Velocity Trimming Module (VTM) en boucle pour le mode de récupération et la modification de la conception de l’EB et du système d’assemblage de satellites avec le VTM.
Isro a déclaré: «La mission SSLV-D1 a démontré des performances intégrées satisfaisantes de SSLV dans tous ses systèmes, y compris son vol à travers le régime aérodynamique, ce qui est un exploit en soi. Compte tenu de l’identification claire de la cause de l’anomalie de vol et des actions correctives suggérées, il est prévu que le prochain vol de développement (SSLV-D2) soit exécuté conformément aux recommandations, sa mise en œuvre satisfaisante, son examen et son approbation par les comités autorisés.
Il a ajouté que le deuxième vol de développement SSLV-D2 est prévu au premier trimestre 2023 et lancera une masse totale de charge utile d’environ 334 kg, y compris EOS-07 (un satellite d’observation de la Terre) et deux satellites co-passagers.
