PERANCANGAN ULANG KONFIGURASI SISTEM SATELIT INASAT-1 UNTUK APLIKASI KOMUNIKASI DATA APRS DAN VOICE REPEATER
Ery Fitrianingsih Gunawan S. Prabowo
LATAR BELAKANG Penambahan misi: Voice cross-band repeater APRS data repeater berpengaruh terhadap perubahan persyaratan misi perubahan konfigurasi spacecraft
New System Configuration: • Orbit • Communication • ADCS • Power • OBDH • Structure • Thermal
METODOLOGI Identifikasi Misi INASAT-1
Tes Satelit telemetry Voice and APRS repeater
Penentuan Persyaratan dan Constraint Misi INASAT-1
Perancangan Konfigurasi Sistem Satelit
Sesedikit mungkin merubah desain awal
ORBIT Persyaratan / Batasan khusus tanpa Orbit Control Hardware akses sesering mungkin Parameter Orbit
Harga
Ketinggian
800 km
Inklinasi
10 deg
Eksentrisitas
0
Perioda
100.874 minute
Kecepatan Angular
0.05948 deg/sec
Revolusi
14.75 orbit/day
Kecepatan Orbit
7.452 km/s
Kecepatan Ground
6.621 km/s Gambar 1 Ground Track INASAT-1 pada ketinggian orbit 800 km dan inklinasi 10 derajat
ADCS Requirement: Inisialisasi untuk menghadapkan antenna komunikasi ke bumi Menjaga kestabilan satelit selama komunikasi dengan GS Hasil: Three-axes control Active stabilization Attitude Determination Sensor: 1 unit GPS receiver (clock, positions) 1 magnetometer (measuring earth magnetic field) 3 gyroscope (measuring angular rate and angle) Attitude Control Hardware: 1 ADCS modul 3 magnetic torquer as actuator
Komunikasi Persyaratan / Batasan Cross Band frequency Hasil Frekuensi Uplink : VHF 144 M Frekuensi Downlink: UHF 436 Mhz Hardware 4 Antenna UHF, Kopler Antenna, UHF Transmitter Antenna VHF, VHF Receiver, Modul Komunikasi
POWER Persyaratan / Batasan khusus
Masih menggunakan body mounted solar panel Pemakaian solar cell dengan efisiensi tinggi Pemakaian battery dengan rasio massa dan volume yang bagus
Hasil: 6 body mounted solar panel, Ga-As eff 25% 2 pak battery, Li-ion kapasitas maks @ 30 Wh dipakai untuk menyediakan kebutuhan power semua subsistem secara bergantian
OBDH Hasil Task Pengaturan Operasi Pemaketan Data Determinasi Sikap Fungsi Collection Processing Distribusi Storage
STRUCTURE Persyaratan / Batasan khusus Mengakomodasi semua device/ hardware dengan meminimalkan perubahan struktur
Hasil Struktur luar Hexagonal (340 x 340 x 370 mm) Perubahan struktur dalam dan layout struktur dengan menambahkan 2 horizontal tray Pemakaian Material yang sama Al-6061
370 mm
340 mm
THERMAL Persyaratan / Batasan khusus Sedapat mungkin menerapkan desain yang sederhana Hasil Termal control pasif dengan metoda coating
Konfigurasi Sistem Satelit Lama dan Baru Desain Awal
Desain Baru
MISI
Satelit tes Pengukuran medan magnet bumi Mempelajari dinamika satelit
Satelit tes Pengukuran medan magnet bumi Mempelajari dinamika satelit Komunikasi data: APRS, Voice
ORBIT Ketinggian orbit Inklinasi Kontak dengan GS
LEO-SSPO 720 km 98,3o 4 kali sehari
LEO-NEO, 800 km 10o 14 kali sehari
ADCS Sensor Actuator Strategy
1 Magnetometer 3 gyro 3 aircoil 3-axis control
1 Magnetometer 3 optical gyro 1 GPS 3 magnetictorquer Automatic 3-axis control
KOMUNIKASI Fungsi Frekuensi Hardware Kecepatan pengiriman data
TTC (komunikasi data telemetri dan command) Half Duplex-UHF 436 MHz 4 antenna UHF turnstile Modul Komunikasi TTC 1200 kbps
TTC, APRS, voice repeater VHF 144 MHz Uplink UHF 436 MHz Downlink 4 antenna UHF, 2 antenna VHF turnstile Modul Komunikasi TTC, APRS dan voice 1200 kbps
Parameter
Konfigurasi Sistem Satelit Lama dan Baru (cont’d) POWER Solar Panel Batere
6 panel, body mounted Ga-As eff. 25% Power maks. tiap panel 25 W 1 Pak Kapasitas 67 watt tiap pak
6 panel, body mounted Ga-As eff 25% Power maks. tiap panel 25 W 2 pak Li-ion (@4 buah tiap pak) Kapasitas 30 watt tiap pak
OBDH Fungsi
Mengatur operasi Akuisisi dan pemaketan data sensor Pengaturan sikap satelit
Mengatur operasi Akuisisi dan pemaketan data sensor Determinasi sikap satelit
STRUKTUR Bentuk / Dimensi Material Harnessing Massa Struktur Dalam
Hexagonal / 340 x 340 x 370 mm Al 6061 Coating, anodizing > 22 kg 2 ruang vertikal dengan hardware dipasang pada sekat tengah
Hexagonal / 340 x 340 x 370 mm Al 6061 Coating, anodizing > 22 kg 3 ruang horizontal
TERMAL Strategi Sensor
Termal kontrol pasif 36 buah sensor temperatur
Termal kontrol pasif 36 buah sensor temperatur
GROUND STATION
1 ground station TTC
1 ground station TTC Beberapa ground station amatir untuk APRS dan voice
LAYOUT INASAT-1 VHF antenna UHF antenna
UHF transmitter
magnetometer
Communication modul OBDH Gyroscope Power modul GPS receiver
VHF receiver
ACS modul Magnetic Torquer Battery
KESIMPULAN
Desain ulang konfigurasi sistem INASAT-1 untuk keperluan aplikasi data APRS dan voice repeater telah dilakukan
Masih perlu proses iterasi lebih lanjut sesuai dengan persyaratan masing-masing sub sistem
