Slajd 1

1
Polscy studenci buduja satelity
Rafal Graczyk
IFD UW 13.04.2007
2

• Idea
• Wsparcie dla projektowania, konstruowania,
  wyniesienia i obslugi satelitów edukacyjnych dla
  studentów wyzszych uczelni
• Program powstal w Pazdzierniku 2000 w ramach ESA
  Education Office

• Uczestnicy
• Okolo 200 aktywnych studentów
• 20 duzych europejskich uniwersytetów
• Specjalisci ESA (wolontariat)

• Metoda dzialania
• Zarzad (nad projektami, finansami i
  podsystemami)
• Lokalne grupy studentów zajmujace sie danym
  zagadnieniem lub podsystemem
• Propagacja wiedzy i rozwiazan inzynierskich za
  posrednictwem internetu
• Dwa razy do roku warsztaty w ESTEC, Noordwijk,
  Holandia

3

• European Student Earth Orbiter
• Pierwszy projekt rozpoczeto w pazdzierniku 2000r
• Mikro-satelita do obserwacji Ziemi (120kg)
• Zaprojektowany i wykonany przez studentów
• Planowane wyniesienie - koniec 2006r za pomoca
  rakiety Ariane 5 jako drugorzedny ladunek

• SSETI Express
• Szybka misja rozpoczeta w grudniu 2003r
• Wykorzystanie zwyklych badz specjalizowanych
  komponentów
• Demonstracja technologii oraz obserwacja Ziemi
• Prosta i efektywna konstrukcja
• Wyniesienie jesien 2005 przez Kosmos

?

• European Student Moon Orbiter
• Rozpoczecie projektu koniec 2004
• Analiza problemów

4

• Zespoly
• Imperial College, London gt AIV Integration and
  Testing Team
• Instituto Superior Tecnico, Lisboa gt AOCS
  Attitude and Orbit Control Systems
• Aalborg University, Aalborg gt Express_CAM Camera
  Express
• University of Technology, Wroclaw gt COMM PL
  Communications Team
• University of Technology, Warsaw gt CONF
  Structures-Configurations Team
• University Degli Studi Federico II, Napoli gt EPS
  Power Team
• Technical Univ. of Catalonia, Barcelona gt HARN
  Harness Team
• University of Technology, Vienna gt INFRA
  Infrastructures Team
• University of Stuttgart, Stuttgart gt INFRA
  Infrastructures Team
• Faculté Jean Monnet, Paris gt LEGAL Legal Team
• S. F. Institute of Technology, Lausanne gt MECH
  Mechanisms Team

5

• Zespoly (c.d.)
• University of Zaragoza, Zaragoza gt MIAS Mission
  Analysis Team
• Umea University, Kiruna gt NAC Camera Team
• Aalborg University, Aalborg gt Express_OBC On
  Board Computer - Express
• University of Technology, Warsaw gt OBDH OBDH Team
  
• University of Technology, Warsaw gt OPER Operation
  Team
• Accademia di Belle Arti di Brera, Milano gt PR
  Public Relations
• University of Stuttgart, Stuttgart gt PROP
  Propulsion Team
• University of Technology, Lulea gt RADFET OBDH
  Team
• Faculdade de Engenharia, Porto gt STRU Structures
  Calculations Team
• Education Office gt SYS System Engineering Team
• Technical U. of Catalonia, Barcelona gt THERMAL
  Thermal Team

6

• Cele misji satelity ESEO
• Przeprowadzenie eksperymentów
• Pomiar promieniowania dozymetry próbkujace co
  5 min.
• Wplyw promieniowania na pamieci i ukl. FPGA
  (ESA)
• Zrobienie zdjec Ziemi i Ksiezyca
• Praktyczna analiza przydatnosci podzespolów COTS
  w misjach kosmicznych

• Przy okazji...
• Wyksztalcenie nowej kadry inzynierów
  kosmicznych
• Nauka pozyskiwania srodków finansowych na
  dzialalosc
• Praktyczne wykorzystanie technologii
  internetowych we wspólpracy na odleglosc

7

• Parametry Misji
• Rozpoczecie projektu Pazdziernik 2000
• Rozmiar 60x60x70cm, Masa 120Kg
• Orbita GTO (250 - 35600)
• Stabilizacja kolo reakcyjne, sprezony azot
• Komunikacja S-Band (2.4 GHz) 4kbps/9kbps/128kbps
  
• Stacja naziemna Darmstadt, D
• Czas zycia 1-3 miesiace
• Miesce zlozenia ESTEC
• Nosiciel AeroSpace Ariane5 z Gujany Francuskiej
• Okno startowe 2 pol. 2008

8
Rola OBDH w satelicie ESEO (1)
Odbieranie i dekodowanie pakietów telekomend

• natychmiastowe wykonanie telekomendy, lub
• wstawienie jej do planisty (scheduler)

9
Rola OBDH w satelicie ESEO (2)
Zbieranie danych pomiarowych i o stanie podsys.

• informacja o stanie kazdego z podsystemów
• dane pomiarowe z ekperymetów (np. RadFET)

10
Rola OBDH w satelicie ESEO (3)
Generacja i wyslanie pakietów telemetrii

• Formowanie pakietów TM ze zbuforowanych danych
• Wyslanie do podsystemu COMM

11
Rola OBDH w satelicie ESEO (4)
Buforowanie zdjec zrobionych przez NAC

• zdjecie wysokiej jakosci zajmuje okolo 1MB
• wysylane w postaci serii pakietów TM

12
Rola OBDH w satelicie ESEO (5)
Modul zapasowy AOCS

• ping co 5000 msec.
• zapewnienie podst. funkcjonalnosci AOCS
• to samo dotyczy AOCS

13
OBDH Budowa
14
OBDH CPU Board

• proccessorPowerPC 405
• zegar 400MHz
• posiada 8 MB Flash, 128 MB RAM
• open source PPC_Bios
• przemyslowy zakres temperatur (-45 to 80 deg. C)
• pobór mocy 2W

• dostepny z pokryciem silikonowym
• wyniki tetsów NASA
• wolne ok. SEL SEB
• zatwierdzone na LEO (ISS)
• tylko 750 EUR!

15
OBDH CAN Board

• Wymagania na magistrale CAN
• zredukowany bitrate 500 kbits/s
• potrójne próbkowanie

Redundancja (podwojona magistrala) Interfejs CAN
to w rzeczywistosci 2 interfejsy CAN
Intel AN82527 samochodowy kontroler CAN (30
MeVcm2/mg) lub (awaryjnie) Projekt oparty o
specjalizowane uklady Atmel (Stuttgart)
16
OBDH Flash board

• Pamiec masowa dla OBDH
• lekka
• niezawodna

Opcja 1 przemyslowa karta CF. proznia /
promieniowanie Opcja 2 Actel FPGA banki
pamieci Flash ochrona przeciwko latch-upom
koszt / czas
17
OBDH Power supply board
Kluczowy element niezawodnosci OBDH Przetwornica
step-down kwalifikowana do pracy w kosmosie,
produkcji Interpoint
Supplies up to 15 W Efficiency 85 Input
voltage 28V Output voltage 5V Internal latch-up
protection
18
OBDH Power supply board
Faza B (szczególowy projekt) w maju 2006
zwienczona byla rewizja naszej pracy (Preliminary
Design Review) dokonana przez ekspertów
ESA. Wynik Wszystkie polskie zespoly OBDH, CONF,
OPER oraz COMM zostaly pozytywnie ocenione co
bylo szczególnie widoczne na tle innych zespolów
z krajów czlonkowskich ESA
19
YES2 wprowadzenie
20
Koncept Space mail
21
YES2 FLOYD
 
 
 
22
YES2 SPOOL
 
 
 
23
YES2 MASS Fotino
 
 
 
24
YES2 Fotino
 
25
YES2 ale?
Czy space mail ma szanse zadzialac?
26
YES2 Test Rig
27
(No Transcript)
28
(No Transcript)
29
Hamulec
30
Stepper Motor Driver budowa
31
Stepper Driver Model inzynieryjny
32
Stepper Driver Model lotny
33
(No Transcript)
34
(No Transcript)
35
(No Transcript)
36
(No Transcript)
37
(No Transcript)
38
(No Transcript)
39
(No Transcript)
40
(No Transcript)
41
(No Transcript)
42
(No Transcript)
43
(No Transcript)
44
YES2 ukonczony
45
Dziekuje za uwage
Rafal Graczyk rafal.graczyk_at_gmail.com
IFD UW 13.04.2007