了解SpaceQuest如何使用Altium Designer在短短六周內(nèi)從概念到飛行硬件開發(fā)出一整套實(shí)驗(yàn)型自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。
SpaceQuest, Ltd.是一家衛(wèi)星技術(shù)公司，總部位于弗吉尼亞州費(fèi)爾法克斯。二十多年來(lái)，SpaceQuest一直致力于為政府、高校和商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)先進(jìn)的衛(wèi)星技術(shù)。
SpaceQuest是公認(rèn)的先進(jìn)微型衛(wèi)星和空間系統(tǒng)開發(fā)和快速周轉(zhuǎn)的領(lǐng)導(dǎo)者，也是衛(wèi)星自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）市場(chǎng)的先驅(qū)。該公司成功交付微型衛(wèi)星并參與了多個(gè)空間開發(fā)項(xiàng)目，包括為世界上首個(gè)私人空間站，由畢格羅宇航公司建造的Genesis I和Genesis II提供航空電子設(shè)備。
國(guó)際條約要求大多數(shù)大型貨船和客船配備AIS應(yīng)答器，一種用于海上避碰的導(dǎo)航通信系統(tǒng)。主管海事當(dāng)局每年通過(guò)沿海臺(tái)站跟蹤的船只數(shù)量超過(guò)10萬(wàn)艘。
SpaceQuest通常借助各類技術(shù)工具來(lái)解決復(fù)雜設(shè)計(jì)中的PCB布局問(wèn)題，并且經(jīng)常外包項(xiàng)目。在一次重大微型衛(wèi)星項(xiàng)目臨近時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)僅靠手頭的工具已不足以解決問(wèn)題。公司的一位工程師建議可以使用Altium Designer來(lái)嘗試提前完成項(xiàng)目——SpaceQuest就此大步邁入PCB設(shè)計(jì)的未來(lái)。 

從容應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
SpaceQuest是第一家使用客戶衛(wèi)星上的實(shí)驗(yàn)型接收器從太空收集AIS信號(hào)的公司。在隨后的幾年里，他們分析了有效載荷數(shù)據(jù)并開發(fā)出AIS信號(hào)處理軟件。
當(dāng)SpaceQuest首次采用Altium Designer時(shí)，他們才剛剛開始開發(fā)用于近地軌道資產(chǎn)追蹤和管理服務(wù)的微型衛(wèi)星。在認(rèn)識(shí)到沿海AIS跟蹤網(wǎng)絡(luò)的局限性后，他們開始探索如何從太空收集AIS信號(hào)。
SpaceQuest的副總裁Mark Kanawati回憶說(shuō)：“我們初步設(shè)計(jì)了用于收集AIS信號(hào)的有效載荷，但該設(shè)計(jì)僅是一個(gè)原型，開發(fā)仍在進(jìn)行中?！?/span>
在衛(wèi)星開發(fā)項(xiàng)目的相對(duì)后期集成一個(gè)全新的有效載荷，這在航天工業(yè)是前所未聞的。SpaceQuest在兩顆衛(wèi)星的后期交付階段，決定在其中一顆衛(wèi)星上集成最新的AIS收集有效載荷。當(dāng)時(shí)距計(jì)劃交付發(fā)射僅剩六周時(shí)間。
”如果用我們過(guò)去復(fù)雜的工具和流程，在這么短的時(shí)間內(nèi)制作交付出一個(gè)全新的電路板，這幾乎是不可能完成的任務(wù)?！盞anawati回憶說(shuō)，“Altium Designer不僅從設(shè)計(jì)角度幫助我們縮短了產(chǎn)品推向市場(chǎng)的時(shí)間，還加快了設(shè)計(jì)/庫(kù)數(shù)據(jù)和相關(guān)文檔的管理/創(chuàng)建?！?/span>

Kanawati及其團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)使用Altium Designer完成設(shè)計(jì)的時(shí)間前所未有之快。Altium Designer讓SpaceQuest能夠在短短六周內(nèi)從概念到飛行硬件開發(fā)出一套實(shí)驗(yàn)型自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）收集有效載荷。

輕松完成任務(wù)
借助Altium Designer直觀的工作流程，SpaceQuest能夠?qū)⑺须娐钒逶韴D集成到一個(gè)環(huán)境中，進(jìn)行電氣完整性、布線和機(jī)械配合檢查，并在一周多的時(shí)間內(nèi)將飛行原型電路板投入使用。
節(jié)省下來(lái)的時(shí)間專門用于安裝電路板上的電子元件，測(cè)試AIS解碼軟件以及開展最終的熱真空實(shí)驗(yàn)。如果錯(cuò)過(guò)最后的整合期限，則需要再等兩年才會(huì)有新的發(fā)射機(jī)會(huì)。
SpaceQuest順利完成了飛行原型AIS采集卡的測(cè)試和有效載荷外殼的集成，并及時(shí)進(jìn)行了交付。這些衛(wèi)星成功發(fā)射到了近地軌道，并且實(shí)驗(yàn)型AIS收集有效載荷也表現(xiàn)完美。
Kanawati回憶說(shuō)：“Altium Designer的各種功能讓我們得以在發(fā)射活動(dòng)后期順利集成實(shí)驗(yàn)型有效載荷，并驗(yàn)證我們的在軌技術(shù)可以提供具有前景的新服務(wù)?！?/span>
AIS飛行實(shí)驗(yàn)對(duì)SpaceQuest來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)顛覆性的改革，并使其成為AIS數(shù)據(jù)服務(wù)的早期先驅(qū)，AIS數(shù)據(jù)服務(wù)也最終成為該公司的主要業(yè)務(wù)。
項(xiàng)目間的平滑過(guò)渡
自衛(wèi)星成功發(fā)射以來(lái)，SpaceQuest將Altium Designer全面應(yīng)用于從電子板的設(shè)計(jì)、布局到組裝的整個(gè)開發(fā)流程。從設(shè)計(jì)到布局階段均自動(dòng)維持PCB指令，從而節(jié)省時(shí)間并消除錯(cuò)誤。 Altium Designer的差分對(duì)布線和集成的引腳交換技術(shù)極大地增強(qiáng)了SpaceQuest工程師的能力。
工程師們可以使用該軟件的3D PCB可視化功能降低容差，減小有效載荷外殼的尺寸和重量，從而減少質(zhì)量和體積——這些都是太空行業(yè)中的關(guān)鍵問(wèn)題。在進(jìn)行電路板制造之前，該功能有助于提高機(jī)械兼容性。
SpaceQuest的工程師過(guò)去使用單獨(dú)的CAD工具生成PCB裝配圖，而現(xiàn)在可直接由Altium Designer代勞。Altium Designer的產(chǎn)品文檔和庫(kù)存控制還可提供效率優(yōu)勢(shì)。
隨著越來(lái)越多的微型衛(wèi)星被開發(fā)出來(lái)，SpaceQuest得以繼續(xù)擴(kuò)大其AIS衛(wèi)星群。目前，Altium Designer貫穿了該公司微型衛(wèi)星和其他空間系統(tǒng)的整個(gè)內(nèi)部開發(fā)過(guò)程。