Systementwicklung Printed Circuit Boards für spezielle Prüfplattformen

Satelliten-Prüflösung seitens der European Space Agency (ESA)
Satelliten-Prüflösung seitens der European Space Agency (ESA)

Wien ist nicht nur Ursprungsort der weltweit ersten - von Paul Eisler erfundenen - Leiterplatte, sondern auch Schauplatz eines weiteren Durchbruchs: Mit starren und flexiblen Printed Circuit Boards bewältigt man die Herausforderungen, die bei der Entwicklung spezieller Prüfplattformen für die Satellitenindustrie im Raume standen.

Da das Testen somit ein kritischer Bestandteil des Produktionszyklus ist, kommt es darauf an, die hierfür erforderlichen Ressourcen einzukalkulieren. Problematisch wird es allerdings, wenn diese Ressourcen das Zeit- und Finanzbudget zu dominieren beginnen. Genau dies aber ist bei der Satellitentechnik zunehmend der Fall, denn mit der Komplexität der Satelliten selbst wachsen auch die Anforderungen an das Equipment, das zum Verifizieren dieser Systeme benötigt wird. Verschärft wird dieses Problem durch die Tatsache, dass in der Regel alle entwickelten Satelliten unterschiedlich sind, was die Leistung, die Kommunikationstechnik oder die Nutzlast betrifft. Demzufolge ist auch das Test-Equipment stets eine Sonderanfertigung.

Die Herausforderungen für Unternehmen wie Siemens CVC Aerospace, die maßgeschneiderte Prüfsysteme entwickeln, beschränken sich also nicht darauf, innerhalb des vorgegebenen Zeit- und Geldbudgets zu einer Lösung zu kommen. Vielmehr geht es auch um die Entwicklung einer Lösung mit der Fähigkeit, ein immer komplexer werdendes System zu prüfen. Die Satellitenindustrie ist verständlicherweise konservativ: Ist ein Ausrüstungsteil einmal für den Weltraum qualifiziert, wird man es ohne triftigen Grund nicht mehr ändern. Die Zahl der in einen Satelliten integrierten Baugruppen nimmt indes ständig zu und die notwendige Redundanz verschärft die Anforderungen an den Prüfprozess nur noch mehr.

Die etablierte Methode zur Implementierung dieser maßgefertigten Prüflösungen besteht in der Verwendung mehrerer 19-Zoll-Racks für jedes (Sub-)System. Die Funk-Kommunikation, das Stromversorgungs-System und die Nutzlast kommen in der Regel nicht mit einem einzigen Rack aus. Darüber hinaus können mehrere Subsysteme für jeden dieser Bereiche vorhanden sein und es ist keineswegs ungewöhnlich, dass diese Subsysteme geografisch verteilt angeordnet sind, sodass mehrere Prüfgestelle aufgebaut werden müssen.

All diese Herausforderungen mögen grundsätzlich beherrschbar sein, jedoch kommt erschwerend die wachsende Komplexität hinzu. Die Zahl der Verbindungen zwischen dem Prüfling (Unit Under Test) und dem Prüf-Equipment nimmt weiter zu und ebenso wird die Zahl der innerhalb der Prüfeinheiten benötigten Verbindungen immer größer. Aus Platzgründen wird es für die Hersteller immer schwieriger, den benötigten Umfang an Verbindungen mithilfe konventioneller Kabel zu implementieren.