Спутники стандарта CubeSat

Спутники стандарта CubeSat

История спутников CubeSat началась в 1999 году, когда Калифорнийский Технологический и Стенфордский Университеты совместно разработали документ, в котором были закреплены спецификации на малые спутники. В стандарте были определены размеры, вес и другие параметры спутников, а также процедуры тестирования и подготовки к запуску. Текущая версия стандарта доступна по адресу http://www.cubesat.org/index.php/documents/developers.

Размеры спутников

В стандарте CubeSat определены спецификации для спутников размером 1 и 3 юнита, 1U и 3U, соответственно. Вес спутников не превышает 10кг, что по международной классификации соответстует классу наноспутников. Практически, наибольшее распространение получили спутники следующих размеров:

Размеры и вес спутников CubeSat

Эти размеры получаются простым умножением стандартных размеров на величину юнита. Реже в практике встречаются промежуточные размеры спутников 0.5U и 1.5U. Размеры масштабируются таким образом, что в стандартный пусковой контейнер P-POD помещаются несколько спутников суммарным размером 3U.

Пусковой контейнер P-POD и три спутника. Фото с сайта http://www.spaceref.com

Для отделения спутников от ракеты-носителя не используется пиротехника, спутники выталкиваются пружиной. Это сделано из соображений безопасности, потому что, в основном, малые спутники выводятся на орбиту как попутная нагрузка в компании более крупных собратьев. Возможные неисправности в системах наноспутников не должны вызвать повреждений основного аппарата.

Конструкция спутников

Конструктивно спутники представляют собой каркас выполненный из анодированного алюминия. 4 грани являются рельсами, по которым спутник скользит в момент отделения от ракеты-носителя. Боковые поверхности покрываются солнечными батареями. Там же располагаются антенны приемника и передатчика.

Варианты размещения солнечных батарей. Фото с сайта http://www.clyde-space.com

Внутри корпуса располагаются печатные платы различных систем спутника и полезной нагрузки.
Базовыми системами являются:

1. Модуль центрального процессора
2. Радиоканал и антенно-фидерные устройства
3. Система питания, аккумуляторы и контроллер заряда, солнечные батареи
4. Опционально. Система определения положения спутника
5. Опционально. Система коррекции положения спутника

От базовой системы выведена системная шина, к которой подключаются платы полезной нагрузки. Системная шина содержит линии питания и коммуникационные интерфейсы. Полезной нагрузке предоставляется доступ к радиоканалу для отправки собранных данных на Землю.

Состав Полезной Нагрузки

Чаще всего в состав полезной нагрузки входят фотокамеры, а так же различные датчики. Малые космичечкие аппараты используют для изменения магнитного и гравитационного полей Земли, измерения состава и количества заряженных частиц в околоземном пространстве (AAUsat 2), предсказание землетрясений (QuakeSat). Не борту спутника CubeSat проводился даже биохимический эксперимент с бактериями (GeneSat 1). Часто наноспутники используют для испытаний электронных компонентов, конструктивных и технологических решений в условиях реального космоса, чтобы потом применить их в производстве более крупных космических аппаратов. В общем, фантазия исследователей ограничивается только габаритами, весом и энергетическими возможностями предоставляемыми на борту малого космического аппарата.

Цена вопроса

В спецификации CubeSat была заложена идеология, концепция которой базируется на нескольких постулатах.

RK-3T KRAMER Рэковый адаптер 19″ x 1U

KRAMER RK-3T — рэковый адаптер, предназначенный для установки трех приборов в корпусе TOOLS. Данная опция устанавливается в рэковую стойку 19″ и занимает 1 юнит. Сам адаптер выполнен из прочного металла и окрашен в черный цвет. В комплекте одна металлическая заслонка.

Отличительные особенности:

• рэковый адаптер для установки приборов в рэковую стойку;
• установка трех приборов в корпусах TOOLS;
• рэковый размер 19″ x 1U;
• выполнена из прочного металла, окрашенного в черный цвет.

Дополнительно

Разъемы — Euro block (5-pin) все стерео, in — 1, out — 3, полоса пропускания >100 кГц, 2 регулятора громкости (L/R), энергопотребление 12 В/ 89 мА, размеры 117х60х32 мм, вес 280 г.

Разъемы — композитные BNC (1B/75 Ом) с поддержкой SDI, in — 1, out — 5, полоса пропускания 420 МГц, 2 регулятора компенсация АЧХ и передача, энергопотребление 12 В/ 85 мА, размеры 99х46х24 мм, вес 200 г.

Разъемы — композитные BNC (1B/75 Ом), in — 1, out — 5, полоса пропускания 400 МГц, энергопотребление 12 В/ 100 мА, размеры 120х75х25 мм, вес 280 г.

Аудио коммутатор-свитчер стереосигнала, входы / выходы mini-Jack, 4 входа 1 В / 33 кОм / максимум до 5.2 В, 4 выхода 1 В / 33 кОм / максимум до 5.2 В, соотношение сигнал/шум 90 дБ, селектор каналов, регулятор уровня сигнала, питание от сетевого адаптера 12 В / 20 мА, размеры 120 х 75 х 25 мм, вес 280 г, цвет черный.

Видео коммутатор-свитчер, количество каналов 2, типы сигналов UXGA / WUXGA, совместимость с HDTV, полоса пропускания сигнала 415 МГц, соотношение сигнал/шум 73 дБ, перекрестная помеха -58 дБ, видео входы / выходы 4 x HD15F, селектор каналов, размеры 120 x 70 x 25 мм, вес 300 г, цвет черный.

Приёмопередатчик сигналов HDMI и двунаправленных сигналов RS-232 и ИК управления, передаваемых по витой паре; максимальная скорость передачи данных: HDMI — до 6.75 Гбит/с (2.25 Гбит/с на графический канал), DGKat — до 4.95 Гбит/с (1.65 Гбит/с на графический канал); входы: 1 х HDMI, 1 х RJ45; выходы: 1 х HDMI, 1 х RJ45; порты: 1 х RS-232 9-конт. разъем D-sub, 1 х mini jack 3.5 мм ИК-сигнал; индикация наличия питания и сигналов на входах и выходах; питание — 12 В DC, 950 мА, адаптер в комплекте; 188х114х24 мм; 0,3 кг.

Передатчик HDMI и двунаправленных сигналов RS-232 и ИК управления по витой паре HDBaseT; работает с приемником Kramer TP-580R; максимальная скорость передачи данных — 10,2 Гбит/с (3,4 Гбит/c на графический канал); скорость RS-232 — до 115200 бит/с; входы: 1 х HDMI; выходы: 1 х RJ45 витая пара HDBaseT; порты: 1 х RS-232 9-конт. разъем D-sub, 1 х mini jack 3.5 мм ИК-сигнал; индикация наличия питания и сигналов на входах и выходах; питание — 12 В DC, 275 мА (адаптер в комплекте); 121х72х24 мм; 0,3 кг.

Приемник HDMI, двунаправленных сигналов RS-232 и ИК управления из витой пары HDBaseT; работает с передатчиком Kramer TP-580T; максимальная скорость передачи данных — 10,2 Гбит/с (3,4 Гбит/c на графический канал); скорость RS-232 — до 115200 бит/с; входы: 1 х RJ45 витая пара HDBaseT; выходы: 1 х HDMI; порты: 1 х RS-232 9-конт. разъем D-sub, 1 х mini jack 3.5 мм ИК-сигнал; индикация наличия питания и сигналов на входах и выходах; питание — 12 В DC, 430 мА (адаптер в комплекте); 121х72х24 мм; 0,6 кг.

Приемник HDMI, двунаправленных сигналов RS-232 и ИК управления из витой пары HDBaseT; разрешение до 4K/60 (4:2:0, 24 бит); максимальная скорость передачи данных — 10,2 Гбит/с (3,4 Гбит/c на графический канал); скорость RS-232 — до 115200 бит/с; входы: 1 х RJ45 витая пара HDBaseT; выходы: 1 х DVI-I HDMI, 1 х mini jack 3.5 мм стерео аудио; порты: 1 х RS-232 3-конт. блок клемм, 1 х mini jack 3.5 мм ИК-сигнал; информативная индикация; питание — 12 В DC, 570 мА (адаптер в комплекте); 121х72х24 мм; 0,6 кг.

Передатчик HDMI и двунаправленных сигналов RS-232 и ИК управления по витой паре HDBaseT; разрешение до 4K@60 Гц (4:2:0) 8 бит на канал; максимальная скорость передачи данных — 10,2 Гбит/с (3,4 Гбит/c на графический канал); скорость RS-232 — до 115200 бит/с; входы: 1 х DVI-I DVI/HDMI; выходы: 1 х RJ45 витая пара HDBaseT; порты: 1 х RS-232 3-блок клемм, 1 х mini jack 3.5 мм ИК-сигнал; индикация; питание — 12 В DC, 275 мА (адаптер в комплекте); 121х72х24 мм; 0,3 кг.

Приемник HDMI, двунаправленных сигналов RS-232 и ИК управления из витой пары HDBaseT; разрешение до 4K@60 Гц (4:2:0) 8 бит на канал; максимальная скорость передачи данных — 10,2 Гбит/с (3,4 Гбит/c на графический канал); скорость RS-232 — до 115200 бит/с; входы: 1 х RJ45 витая пара HDBaseT; выходы: 1 х DVI-I DVI/HDMI; порты: 1 х RS-232 3-блок клемм, 1 х mini jack 3.5 мм ИК-сигнал; индикация; питание — 12 В DC, 275 мА (адаптер в комплекте); 121х72х24 мм; 0,3 кг.

Передатчик HDMI и двунаправленных сигналов RS-232 и ИК управления по витой паре HDBaseT на расстояние до 180 м; разрешение до 4K@60 Гц (4:2:0) 24 бит на канал; максимальная скорость передачи данных — 10,2 Гбит/с (3,4 Гбит/c на графический канал); скорость RS-232 — до 115200 бит/с; входы: 1 х HDMI; выходы: 1 х RJ45 витая пара HDBaseT; порты: 1 х RS-232 9-конт. разъем D-sub, 1 х mini jack 3.5 мм ИК-сигнал; индикация; питание — 12 В DC, 295 мА (адаптер в комплекте); 121х72х24 мм; 0,6 кг.

Приемник HDMI и двунаправленных сигналов RS-232 и ИК управления из витой пары HDBaseT длиной до 180 м; разрешение до 4K@60 Гц (4:2:0) 24 бит на канал; максимальная скорость передачи данных — 10,2 Гбит/с (3,4 Гбит/c на графический канал); скорость RS-232 — до 115200 бит/с; входы: 1 х RJ45 витая пара HDBaseT; выходы: 1 х HDMI; порты: 1 х RS-232 9-конт. разъем D-sub, 1 х mini jack 3.5 мм ИК-сигнал; индикация; питание — 12 В DC, 295 мА (адаптер в комплекте); 121х72х24 мм; 0,6 кг.

Преобразователь интерфейса DGKat в HDBaseT по витой паре; скорость передачи 4,95 Гб/с; разрешение до 1080р при 60 Гц; дальность передачи (DGKat — до 70 м, до 130/180 м); поддержка HDCP, Deep Color и/или многоканальное аудио; эмулятор EDID; соответствие стандартам HDCP, HDMI; 2х входа RJ45: DGKat и Ethernet; 1х выход RJ45: HDBaseT; алюминиевый корпус; питание от блока 12 В, 450 мА; от 0°C до 40°C; 121×69.9×24.7 мм; опциональная установка в RACK; 0.18 кг.

Размер 1 unit в rack

В мире ИТ понятия Rack-сервер и Blade-сервер настолько прижились, и считаются столь элементарными, что многие не задумываются об их смысле и происхождении, и считают их какими-то патентованными названиями, либо просто вариантами конструктивного исполнения мощного компьютера — «сервера», при его установке в стойку (rack). А между тем в этих терминах заложен вполне определенный смысл, и между понятиями «рэк» и «блейд» есть вполне определенные различия.
В интернете можно найти много изображений 19”-стоек с подписью Rack-server, хотя на самом деле хорошо видно, что там стоят сервера Blade. И наоборот.
Можно встретить также русский калькированный перевод Rack-server, как «стоечный сервер», хотя это неправильно. Блейд-сервера устанавливаются в точно такую же 19-дюймовую стойку (Rack), что и Рэк-сервера.

Все это вызывает немалую путаницу в умах.

Итак, попробуем разобраться, в чем отличия понятий «рэк» и «блейд».

Основное отличие: Рэк-серверы — это полностью автономные компьютеры, которые устанавливаются в стойку (rack). Все внутренние компоненты компьютера: главная плата, сетевая плата, жесткий диск, источник питания, охлаждающий вентилятор – находятся внутри корпуса самого сервера. Блейд-сервер (blade – лезвие, пластина) – своего рода, минимизированный компьютер, состоящий только из главной платы с процессором и оперативной памятью, которая устанавливается также в стойку, в специально сделанное для нее гнездо (слот). Все остальное: питание, жесткий диск, сетевые платы – берется из общих ресурсов плат, которые также устанавливаются в стойку, но – как платы для использования всеми компьютерами в стойке (или нескольких объединенных стойках), а не как часть автономного сервера. Таким образом, достигается экономия ресурсов, электроэнергии и пространства для оборудования. Если сравнить стойку-«рэк» с многоквартирным домом, то рэк-сервер будет подобен корпусу из таунхаусов, где каждый дом-таунхаус имеет отдельный вход и отдельный ввод коммунальных удобств, а зачастую – и свой отопительный узел. Блейд-сервер, в свою очередь, подобен обычной городской многоэтажке с общим подъездом, мусопроводом, водопроводом и пр., общими для всех квартир.

Стандартная ширина стоек как для «рэк»- , так и для «блейд»-серверов – 19 дюймов. Откуда дюймы – понятно, потому что все технологии — «оттуда» (авторские права Семена Семеныча Горбункова из незабвенного фильма «Бриллиантовая рука»). А вот почему именно 19 дюймов, история умалчивает. Понятие «Rack» восходит аж к 1911 году, когда в таких «рэках» стали монтировать электрические реле на железных дорогах США. Никто достоверно уже не помнит, были ли они шириной 19 дюймов в 1911 году, но в стандарте США 1934 года был зафиксирован именно такой размер – 19 дюймов, или 482,6 мм. Почему именно 19, а не 20, или 21 – также неизвестно. Видимо, какие-то конструктивные особенности тогдашних американских железных дорог повлияли на выбор именно такого размера. Стандарт также оговаривает и единицу высоты устанавливаемого в стойку оборудования, называемую «юнитом» (unit — единица измерения), или просто буквой U. Один «юнит» — это 1,75 дюйма. Не спрашивайте, почему.

Серверы Rack также известны как «традиционные серверы». По сути, это самостоятельные компьютеры, на которых запускаются приложения. Все компоненты – жесткие диски, питание, приводы внешних систем хранения – находятся в одном и том же корпусе. Такой режим работы приводит к излишним затратам ресурсов – процессоров, систем хранения, электропитания.

В серверах Blade напротив, достигается значительная экономия на дополнительных ресурсах – питании, охлаждении, сетевых интерфейсах.

В целом можно сказать, что если вам нужно не более 10 серверов, и в ближайшей перспективе не просматривается перспектива увеличения этого числа, имеет смысл не тратиться на инфраструктуру (стойку) и устанавливать сервера в виде отдельных корпусов.

Если вам нужно до 25-30 серверов, но не больше, имеет смысл рассмотреть решение «Rack».

Если Вам нужно больше 25 серверов, либо в ближайшей перспективе маячит существенное расширение ИТ-системы вашей организации, то тогда лучшее решение – «Blade».

Здесь показан пример «рэк-сервера»:

А вот сервер «блейд» в той же 19”-стойке:

А вот сама 19”-стойка целиком, в которой установлены оба типа сервера. Здесь ясно видно, что называть рэк-сервер «стоечным сервером» — неверно. Блейд-сервер устанавливается также в стойке, но имеет другой принцип взаимодействия элементов системы между собой.

Хотя на фото показан выставочный вариант, он вполне работоспособен и может быть использован в реальной жизни.

HostZilla

HostZilla single colocation server rack units are ideal for small colocation requirements. Economical and affordable, you can rent space for up to five servers in a rack that you share with other customers.

Talk to One of our Experts

Our highly qualified HostZilla staff are on-hand to help you get the right fit for your business.