대규모 상업용 공간 개발에서 시험 및 검증은 매우 중요한 기반이 됩니다.

글로벌 전략 경쟁 구도 속에서 항공우주 산업, 특히 상업 우주 부문은 미래 경쟁력을 좌우할 핵심 전략 분야로 부상했습니다. 우호적인 정책, 기술 혁신, 그리고 증가하는 시장 수요에 힘입어 상업 우주 산업은 틈새 시장의 열망에서 수조 달러 규모의 산업으로 빠르게 성장하고 있습니다.

NGI는 항공우주 및 상업 우주 분야에서 수년간 축적된 전문성을 바탕으로 주 전원, 전력 관리, 전력 변환 및 분배, 부하 시스템을 포괄하는 엔드투엔드 테스트 솔루션을 개발했습니다. 이 솔루션은 연구 개발 및 설계, 부품 테스트, 하위 시스템 통합 및 디버깅, 전체 시스템/위성 테스트, 생산 라인 테스트는 물론 궤도 및 운영 지원에 이르기까지 폭넓게 적용 가능하며, 고객이 테스트 효율성을 높이고 검증 주기를 단축할 수 있도록 지원합니다.

사례 1: 전력 제어기 테스트

고객 배경

고객사 B는 우주 전력 산업에서 선도적인 역할을 수행하며, 우주 전력 시스템 분야의 국가 핵심 연구소를 운영하고 있습니다. 이 회사는 위성, 발사체, 유인 우주선, 전술 무기 시스템 등 다양한 항공우주 플랫폼용 전력 시스템의 연구, 설계 및 제조를 담당하고 있습니다.

이전 테스트 문제점

이전에 고객은 전력 제어기의 기능 및 논리 테스트를 수행하기 위해 대량의 실물 배터리를 구매했는데, 이로 인해 다음과 같은 문제가 발생했습니다.

• 긴 테스트 주기: 각 테스트 전에 배터리를 완전히 충전하거나 완전히 방전해야 했는데, 이 과정은 종종 몇 시간이 걸렸습니다.

• 일관성 부족: 반복적인 배터리 충방전은 배터리 노화를 가속화했으며, 셀 간 변동은 반복적인 검증 테스트 중 데이터 일관성에 영향을 미쳤습니다.

• 안전 위험: 시험에는 과충전, 과방전 및 단락 조건의 시뮬레이션이 필요하며, 이로 인해 인력과 시설이 배터리 폭발, 전해액 누출 및 화재와 같은 위험에 노출될 수 있습니다.

NGI 솔루션

여러 차례의 기술 협의 끝에 NGI는 배터리 셀/팩 전압, 충전 상태(SOC), 배터리 팩 온도 및 제어 신호를 시뮬레이션하기 위해 N35500 시리즈 고성능 고출력 양방향 프로그래밍 가능 DC 전원 공급 장치, N9000 시리즈 다채널 모듈형 측정 및 제어 플랫폼, 그리고 NXI 모듈형 계측기를 제공했습니다.

고속 및 안정적인 출력

배터리 시뮬레이터는 마이크로초(μs) 수준의 전압 상승 시간을 제공하는 반면, 프로그래밍 가능한 DC 전원 공급 장치는 밀리초(ms) 수준의 전압 상승 시간을 달성하여 신속한 테스트를 가능하게 하고 효율성을 향상시킵니다.

정확하고 신뢰할 수 있는 출력

배터리 시뮬레이터는 최대 0.1mV의 출력 정확도를 제공하여 반복적인 검증 테스트 전반에 걸쳐 매우 정확하고 재현 가능한 결과를 보장합니다.

다중 보호 기능

배터리 시뮬레이터와 프로그래밍 가능한 DC 전원 공급 장치는 모두 과전압 보호(OVP), 과전류 보호(OCP), 과전압 차단(OPP), 과전압 투과 방지(OTP) 및 기타 보호 기능을 통합하고 있습니다. 테스트 매개변수가 사전 정의된 안전 한계를 초과하면 출력이 자동으로 차단되어 장비와 테스트 환경을 모두 보호합니다.

사례 2: 우주 환경 지상 시뮬레이션 – 열 균형 테스트

고객 배경

고객사 Y는 위성 제조업체이자 위성 인터넷 솔루션 제공업체입니다. 상업용 우주 산업에서 가장 가치가 높은 유니콘 기업 중 하나인 이 회사는 통신 탑재체, 위성 핵심 전자 장치 및 위성 플랫폼의 자체 개발 및 저비용 대량 생산에 전념하고 있습니다.

테스트 요구 사항

열 평형 시험은 우주선의 열 설계 및 열 분석 모델을 모의 우주 환경 조건에서 검증하고 열 제어 시스템 성능을 평가하는 데 사용되는 중요한 검증 과정입니다.

시험 중에는 일반적으로 적외선 가열 케이지 또는 가열 램프를 사용하여 진공 챔버 내부 온도를 높이고, 온도 센서를 통해 실시간으로 온도를 모니터링하고 제어합니다.

고객은 다음과 같은 요구사항을 제시했습니다.

다중 전원 공급 채널

일반적으로 진공 챔버 하나에는 수십 개에서 100개 이상의 가열 전력 채널이 필요합니다. 예를 들어, 직경 3m의 진공 챔버에는 120개 이상의 채널이 필요할 수 있습니다.

장기적인 안정성

각 검증 테스트는 10일 이상 지속되며, 전체 테스트 기간 동안 안정적이고 지속적인 전력 출력이 요구됩니다.

통합 제어 기능

해당 장비는 원격 제어 및 SCPI와 같은 표준 통신 프로토콜을 지원해야 합니다.

NGI 솔루션

여러 차례의 기술 협의와 프로토타입 평가를 거쳐 NGI는 고객의 가열, 온도 제어 및 개루프/폐루프 제어 테스트 요구 사항을 충족하기 위해 N39400 시리즈 고정밀 다채널 프로그래밍 가능 DC 전원 공급 장치, N36200 시리즈 광범위 프로그래밍 가능 DC 전원 공급 장치, N36100 시리즈 광범위 프로그래밍 가능 DC 전원 공급 장치 및 NXI-6501-16 열전대 온도 측정 모듈을 제공했습니다.

높은 채널 밀도

각 전원 공급 장치는 4개의 출력 채널(4CH)을 통합하여 4개의 개별 전원 공급 장치를 대체하는 동시에 실험실 공간 요구 사항을 크게 줄입니다.

장기적으로 안정적인 운영

전원 공급 장치는 안정적인 출력을 제공하며 고장 없이 장시간 연속 작동을 지원합니다.

통합 제어 기능

모든 전원 공급 장치는 원격 제어 및 SCPI, Modbus RTU를 포함한 표준 통신 프로토콜을 지원합니다.

사례 3: 고출력 서보 시스템 테스트

고객 배경

고객사인 H는 상업용 위성 발사 서비스 및 우주 운송을 전문으로 하는 기업입니다. 이 회사는 저비용, 고빈도, 대규모 발사 능력 개발에 주력하고 있으며, 연간 20대의 중형 발사체 생산 능력을 갖추고 연간 3억 위안 이상의 매출을 예상하고 있습니다.

테스트 요구 사항

고출력 서보 시스템은 모션 제어, 회전 테이블/서보 액추에이터 구동 시스템 및 시험 장치 액추에이터에 널리 사용됩니다.

시동, 정지, 가속, 감속, 방향 전환 및 잠금과 같은 작동 조건에서 시스템은 상당한 과도 돌입 전류, 급격한 동적 전력 변동 및 회생 에너지 피드백을 경험합니다. 적절한 보호 장치가 없으면 이러한 조건으로 인해 테스트가 중단되거나 장비가 손상될 수 있습니다.

고객이 요구한 사항:

회생 에너지 흡수 기능을 갖춘 고전압 전원 공급 장치

서보 모터는 270V에서 작동하지만, 회생 에너지 피드백으로 인해 최대 540V의 피크 전압이 발생할 수 있습니다. 따라서 전원 공급 장치는 고전압 회생 에너지를 안전하게 흡수할 수 있어야 합니다.

연속 펄스 시뮬레이션

시스템은 전압 강하 조건에서 모터의 안정성을 검증하기 위해 200ms 펄스를 10주기 동안 연속적으로 반복 시뮬레이션해야 합니다.

보조 장비 전원 공급 장치

또한 해당 솔루션은 컨트롤러, 계측기, 밸브 및 온도 제어 장치를 포함한 보조 장비에 80V/5kW의 전력을 공급해야 합니다.

NGI 솔루션

심도 있는 기술 논의와 프로토타입 평가를 거쳐 고객은 고출력 공급, 회생 에너지 흡수 및 펄스 조건 테스트 요구 사항을 충족하기 위해 N35500 시리즈 고출력 프로그래밍 가능 양방향 DC 전원 공급 장치와 N36200 시리즈 광범위 프로그래밍 가능 DC 전원 공급 장치를 선정했습니다.

에너지 재생 기능을 갖춘 통합형 전원 및 부하 시스템

750V 양방향 DC 전원 공급 장치는 540V의 회생 피크 전압을 견딜 수 있으며, 회수된 에너지를 전력망으로 되돌려 보내 테스트 장비를 보호하고 에너지 효율을 향상시킵니다.

순차(SEQ) 모드

전원 공급 장치는 SEQ 시퀀스 편집을 지원하여 사용자가 미리 정의된 시퀀스 파일을 가져와 200ms 펄스를 10회 반복하는 것은 물론 기타 복잡한 전압 변화 프로파일을 시뮬레이션할 수 있습니다.

완벽한 광범위 전원 공급 장치 포트폴리오

NGI는 0~kV의 전압 범위와 0~MW의 전력 범위를 지원하는 프로그래밍 가능한 DC 전원 공급 장치를 제공하여 고객이 다양한 응용 분야에서 요구되는 다양한 전원 공급 조건을 충족할 수 있도록 합니다.