CNES Mag n°40 jan/fév/mar 2009
CNES Mag n°40 jan/fév/mar 2009
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°40 de jan/fév/mar 2009

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : Centre National d'Études Spatiales

  • Format : (210 x 280) mm

  • Nombre de pages : 72

  • Taille du fichier PDF : 8,9 Mo

  • Dans ce numéro : l'innovation spatiale au service de la société.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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J dossier Special report Structure déployable Le port du Havre. The port of Le Havre. Àl’image de la tente qui se déplie toute seule en deux secondes, l’assemblage de structure déployable légère a son utilité dans le domaine spatial. Car comment transporter, dans un minimum de place et en un minimum de poids, un mat équipé d’une caméra à son extrémité ? La solution repose sur une charnière innovante basée sur le principe du joint de Carpentier : il fallait y penser ! Ici des plaquettes en matériau composite (carbone/époxyde) ultralégères se replient en accordéon et non comme un mètre ruban d’artisan. Le joint légèrement incurvé prend la forme souhaitée. Cela laisse envisager de multiples utilisations, notamment lors de grands événements culturels ou sportifs spectaculaires : déploiement de structures ultralégères transportables, telles que tentes, panneaux publicitaires ou de sécurité routière, mât ultraléger support d’antenne ou de caméra, pour l’inspection d’ouvrages de BTP par exemple. Mais ces charnières autoverrouillables, à effet ressort, pourraient aussi bénéficier aux objets grand public tels que téléphones ou ordinateurs portables, boîtes ou caissons en composite à couvercle rabattable, etc. Système de satellites pour la surveillance maritime En proie à une recrudescence de piratages, de pêches outrancières, de dégazages clandestins et à un trafic en augmentation constante, le milieu maritime a de plus en plus besoin de surveillance et d’intervention. D’où la nécessité d’améliorer les capacités de surveillance dans la prochaine décennie ! En améliorant le repérage du signal, le nouveau système offre une meilleure surveillance maritime en tout point du globe. L’invention propose une rapidité de détection tout en assurant une vue globale des situations dangereuses repérées par le satellite, pas seulement à proximité des côtes. Le satellite permet de capter le signal Maquette de démonstration du mât déployable spatial ultraléger qui constitue en soi une antenne ou peut porter un ou plusieurs capteurs à son extrémité. Sa longueur déployée peut atteindre plusieurs mètres (voire décamètres) et permettre des mesures sans perturbation liée à la plateforme ou à l’angle d’exposition solaire. Il peut également participer au déploiement d’organes mécaniques, en tant que composant, tels que des structures membranaires, un baffle de télescope ou une structure légère de très grandes dimensions. Ses avantages par rapport aux autres principes (bras articulés, télescopiques, etc.) sont sa faible masse (1,5 kg pour 4 m), son faible encombrement (coefficient de compactage), sa simplicité de fabrication et de mise en œuvre, son coût. A mock-up of an ultralight deployable space boom that also operates as an antenna or on which several sensors can be mounted. When deployed, the boom can extend to several metres (or tens of metres) and acquire readings free from perturbations caused by the platformor Sun angle. It can also be used to deploy mechanical devices such as membranes, telescope baffles or large lightweight structures. The advantage of this kind of technology over hinged or telescopic arms, for example, is that it is light (a 4-metre boom weighs just 1.5 kg), compact, easy to manufacture and implement, and inexpensive. 1 2 3 4 1. Structure déployable ultralégère dans son container. Ultralight deployable structure inside its container. 2. Les premiers éléments semi-rigides de la structure se déploient par gonflage (ou par effet ressort dans une autre version). The first semi-rigid elements of the structure are deployed by inflation (or spring action). 3. Des lamelles élastiques en sortie de container (voir la première image) guident le déploiement. Elastic strips guide deployment of the structure from its container. 4. Le mât, support de capteur, est entièrement érigé. The boom carrying the sensors fully erected. 48/cnesmag JANVIER 2009
J Special report dossier d’identification émis par le bateau n’importe où en mer et aide à connaître sa position en permanence en le restituant à une station sol de traitement. Aux États-Unis, un brevet a déjà été déposé dans ce sens. Celui du CNES vient apporter une pierre supplémentaire à l’édifice. Jusqu’à présent, le satellite pouvait capter un seul signal à la fois, maintenant il peut en traiter plusieurs simultanément, ce qui augmente la capacité de suivi de bateaux. Lapsus, Internet dans les TGV On ne peut plus s’en passer ? Que ce soit pour les loisirs ou le travail, Internet fait partie de notre quotidien. Son accès sur l’ensemble du territoire est devenu une exigence forte de notre société. C’est pourquoi l’accès à Internet dans les transports à grande vitesse est un véritable défi technique auquel le satellite apporte une solution télécommunication bidirectionnelle. L’invention a pour objectif d’évaluer la qualité de service offerte aux voyageurs et de dimensionner la passerelle Internet pour garantir la satisfaction des clients. Lapsus propose l’émulation d’applications multimédia réelles (navigation Web, voix, vidéo, messagerie, transfert de fichiers) et reproduit finement le comportement simultané de multiples passagers. Il mesure les performances de ces applications, en particulier les débits et les temps de réponse, selon la position et la vitesse du mobile. Les résultats sont directement exploitables et permettent notamment de conclure sur le nombre optimal de voyageurs pouvant bénéficier de l’accès Internet haut débit avec une qualité de service garantie. Actuellement utilisé à bord du TGV Est, Lapsus pourra être mis en œuvre dans de nombreux contextes multimédia, fixes ou mobiles (trains, avions, bateaux), à des fins de dimensionnement et d’évaluation de la qualité de service offerte au client final. c For example, how can a camera mounted on the end of a boom be made to fit the space and weight constraints of a satellite ? The solution is an ingenious hinge based on the principle of the carpentier joint. Ultralight strips of carbon/epoxide composite material fold like a concertina rather than a tradesman’s measuring tape. The slightly curved hinge can be shaped, making it suited to a wide range of uses, notably at major cultural or sporting events for transportable, ultralight structures like tents, billboards or road safety hoardings, and for ultralight antenna or camera booms or for inspecting building or civil engineering structures. But these self-locking spring hinges could also find applications in consumer devices like mobile phones or laptop computers, and composite boxes with hinged lids. Satellites for maritime surveillance Faced with a rise in acts of piracy, overfishing and ships flushing their oil tanks at sea, added to constant growth in shipping traffic, the marine environment needs all the protection it can get. So, surveillance capabilities need to be enhanced in the decade ahead. A new system offers more precise maritime surveillance anywhere in the world by Le TGV Est propose en test à ses clients, munis d’un ordinateur équipé Wi-Fi, un bouquet d’informations et l’accès à Internet. À terme, l’ensemble du parc TGV pourrait être équipé. Le CNES intervient via le banc de test Lapsus transportable (BTLT), un produit spécifique adapté aux besoins de la SNCF. The TGV Est is trialling information and Internet services for customers with WiFienabled laptops. Ultimately, all of France’s high-speed trains could offer this capability. CNES is contributing via a portable version of its LAPSUS test lab namedBTLT tailored to SNCF’s specific needs. improving location of signals. This invention affords quick detection while providing a broad picture of dangerous situations spotted by satellites, not just near the shore. The satellite acquires the identification signal from a ship wherever it is, tracks its position constantly and forwards it to a ground processing station. A patent for this type of technology has already been filed in the United States. CNES’s invention adds an extra dimension, allowing satellites to process several signals at once and thereby increasing ship tracking capacity. LAPSUS bringing the Internet to high-speed trains Whether at work or in the home, it seems that today we cannot do without the Internet. Being able to connect anywhere, anytime has become a pressing social demand. Satellites offer a two-way telecommunications solution to meet this challenge in high-speed transport systems. This invention aims to measure quality of service provided to passengers and to size Internet gateways to guarantee customer satisfaction. LAPSUS emulates real multimedia applications such as Web browsing, voice, video, e-mail and file transfer, closely replicating the behaviour of multiple passengers using the system. It measures how wellapplications perform, particularly data rates and latency, depending on the vehicle’s position and speed. Readily exploitable results indicate the optimal number of passengers that can access broadband Internet while guaranteeing quality of service. LAPSUS is currently being used on France’s TGV Est high-speed service and could be applied to many fixed or mobile (train, aircraft, ship) multimedia platforms in order to size and assess the quality of the service provided to end-users. Centimetre-accurate GPS Accurate to 10 metres for cars and 1 metre for aircraft, GPS is now set to scale new heights with centimetric accuracy. This new patent concerns the resolution of the GPS signal, the aim being to replace the standard measurement with a more precise one. It could offer users a centimetre-accurate positioning system operating in absolute mode instead of the differential mode used by currentgeneration systems, which require a reference receiver nearby. This improvement will enable very precise geodetic positioning for scientists studying earthquakes and glacier movement, as wellas for surveyors or civil engineering applications like offshore oil rigs. Initially available to professionals, this technology willultimately be extended and will join CNES’s portfolio of patents for the more sophisticated GNSS technologies to be employed for Galileo. c JANVIER 2009 cnesmag/49



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