30 Juin 2016

Segment Sol

Outre son segment spatial, l’autre partie vitale d’une mission est son segment sol. Le segment sol de la mission Merlin est composé d’un segment sol de contrôle (CGS) et d’un segment sol de charge utile (PLGS).

Segment sol de contrôle

Le segment sol de contrôle (CGS) est composé des organes et services suivants :

  • un Centre de Commande-Contrôle (CCC) sur le site du CNES à Toulouse (CST),
  • une fonction de télémesure et de commande en bande S et bande X qui utilise le réseau de stations sol du CNES,
  • des fonctions de support supplémentaires assurées par les services multi-missions du CNES :
    • le service de gestion des débris pour le calcul des risques de collision,
    • le service de calcul des orbites,
    • la salle de contrôle principale (utilisée occasionnellement, principalement pendant les phases LEOP et de mise en service),
    • le service d’échange de fichiers.
  • un Simulateur de Système Numérique

Centre de Commande-Contrôle

Le centre de commande-contrôle (CCC) Merlin sera construit sur la base du centre de commande-contrôle générique ISIS (Initiative for Space Innovative Standards) qui sera utilisé par les futures missions du CNES. Ses principales tâches consistent à contrôler et surveiller le satellite et à le maintenir en configuration opérationnelle pendant toute la durée de la mission. Le CCC est composé de sous-systèmes spécialisés :

  • Le sous-système Automatisation gère toutes les activités et orchestre les opérations,
  • Le sous-système Surveillance et Contrôle est responsable de la fonction de télémesure et commande ainsi que des communications avec les stations sol,
  • Le sous-système Dynamique de vol est chargé des calculs associés au contrôle d’attitude et d’orbite,
  • Le sous-système Archivage de données est chargé de stocker et gérer toutes les données reçues et générées pendant toute la durée de la mission au sein du centre de contrôle,
  • Le sous-système Support des opérations de la mission offre des services spécifiques en soutien de la mission tels que gestion des logiciels de bord, gestion des alertes, édition de rapports et gestion des interfaces extérieures,
  • Le sous-système Visualisation est chargé de l'affichage de la télémesure en temps réel,
  • Le sous-système Infrastructure comprend une panoplie de services généraux tels que la gestion du temps et la gestion des communications internes et externes.

Réseau de Stations

Le réseau de stations multi-missions du CNES offre des services pour la gestion des données en bande S et en bande X. Il sera utilisé pour l’envoi des ordres au satellite et la réception de la télémesure de servitude du satellite (en bande S) et pour la réception des données scientifiques (en bande X). Les opérations du réseau sont dirigées par le Centre d’exploitation du réseau à Toulouse.
Les positions des stations sol en bande S et bande X apparaissent sur la carte ci-dessous.



Réseau CNES de stations en bande S et en bande X

Simulateur de Système Numérique

Le « Training Operation and Maintenance Simulator » (Simulateur d’exploitation, de maintenance et de formation) (TOMS) Merlin est un simulateur numérique conçu pour simuler de manière aussi réaliste que possible le comportement du système Merlin dans son environnement opérationnel ainsi que dans les modes de fonctionnement nominaux et dégradés.

Le TOMS Merlin est destiné à simuler toutes les fonctions opérationnelles vues depuis le segment sol de contrôle (CGS) via la télémesure de servitude (TM) et les ordres (TC) afin de réaliser l’intégralité de la qualification technique et opérationnelle du système.
Le TOMS simule tous les équipements du satellite et est entièrement représentatif du satellite Merlin.

Segment Sol de la charge utile

Afin de traiter, puis d’utiliser les données Merlin collectées, un segment sol de la charge utile (PLGS) est prévu.

Le PLGS est responsable des opérations de la charge utile, du traitement des données scientifiques, de leur archivage et du contrôle de leur qualité.

Il est composé des éléments suivants :

  • le centre d’exploitation de la charge utile (PLOC) dédié à la surveillance et au contrôle de l'instrument. Les opérations de la charge utile sont dirigées par le PLOC, qui intervient comme pôle central de planification de la mission ; il génère les ordres de la charge utile, gère son étalonnage et surveille son état de bon fonctionnement. Le PLOC est composé des éléments suivants :
    • la fonction Surveillance & Contrôle de la Charge utile (PLMC), qui analyse, en particulier, le comportement de la charge utile, étudie les anomalies et vérifie la qualité d'une partie des données scientifiques.
    • La fonction EXpertise de Charge utile (PLEX) qui surveille le comportement de la charge utile sur le long terme.

  • Le centre de traitement des données de charge utile (PLDP) est responsable du traitement, de l'archivage et de la distribution des données scientifiques, du niveau 0 au niveau 3.

  • Les centres d’expertise des produits scientifiques (SPEX) est responsable de la validation de la qualité des produits afin d'obtenir l'autorisation pour leurs distributions.