Sous-système FFRF

Le sous-système FFRF (Formation Flying Radio Frequency) était en charge du positionnement relatif de 2 à 4 satellites pour des missions de vol en formation. Il produisait des positions relatives, vitesses et ligne de vue (line-of-sight : LOS), en entrée du sous-système GNC (Guidage Navigation et Contrôle) pour lequel il fournissait des mesures de métrologie grossières. En tant que premier élément de la chaîne du système de métrologie RF, le senseur FFRF assurait une bonne précision de navigation relative initiale pour les sous-systèmes de métrologie optique suivants (métrologie latérale optique grossière, métrologie optique fine et métrologie longitudinale fine).

Le sous-système était constitué d'un terminal FFRF et d'un ensemble pouvant aller jusqu'à 4 antennes sur chaque satellite de la formation. Un ensemble d'antennes pouvait être soit un triplet (1 antenne maître Rx/Tx et 2 antennes Rx esclaves), soit une seule antenne Rx/Tx. Le terminal fonctionnait en double fréquence en bande-S, et chaque terminal transmettait et recevait des signaux depuis et vers les autres satellites de la constellation suivant une configuration TDMA. Les mesures de distances et d'angles étaient extraites des signaux reçus et utilisées pour calculer la position relative, la vitesse et la ligne de vue. En plus de fournir des mesures de navigation relative, le sous-système FFRF fournissait également un lien inter-satellites (inter satellite link : ISL) comme fonction auxilliaire (12 kbit/s ou 4 kbit/s).

Le terminal FFRF était composé des éléments matériels suivants : la tête du RF (RF front end : RFE), le module transmetteur RF, les modules Récepteurs RF, l'unité de traitement numérique (DPU), l'unité DC/DC et OXCO. Tous les modules ont ensuite été assemblés, excepté les filtres RF (Rx et Tx), qui étaient inclus pour assurer une compatibilité RF avec le TTC en bande-S, et qui pouvait être à part.

 
Schéma et photo de l'instrument FFRF pendant son intégration

Dans le cas de Prisma, il y avait 2 configurations pour le terminal FFRF : une pour le satellite principal, et une pour le satellite cible. Sur le satellite principal, le terminal FFRF était connecté à un ensemble unique de triplet d'antennes. En conséquence, au niveau des modules, les différences avec le cas générique étaient limitées à la tête. Sur le satellite cible, le terminal FFRF était connecté à 3 ensembles d'antennes simples Rx/Tx. Par conséquent, au niveau des modules, des différences avec le cas générique apparaissaient :

• dans la tête ;
• dans le module RF Rx, où une seule chaîne réceptrice était présente (signal maître Rx uniquement) ;
• dans le module de traitement numérique, où un seul ASIC numérique était nécessaire, étant donné qu'il n'y avait qu'un seul signal RX à traiter.