Projekt PilsenCUBE
Lze zajistit dlouhodobě dostatek elektrické energie pro vědcké experimenty?
Lze zajistit dlouhodobě spolehlivou funkci satelitu?
Lze zajistit dostatečně rychlé přenosy dat ze satelitu?
Hledání rozumného řešení velkého množství otázek.
Projekt PilsenCUBE Dlouhodobá spolehlivost satelitu…
omezena především účinky radiace na elektronické systémy nelze příliš účinně radiačně stínit kvůli omezeným hmotnostním limitům vliv radiace lze snižovat návrhem hardwaru (výběrem odolnějších součástek) nesmí být podceněna softwarová ochrana (kontrola pamětí a obnova ze zálohy)
Dlouhodobý dostatek elektrické energie…
není pouze otázka plochy solárních panelů a účinnosti solárních článků vznik poškození některých solárních článků a spínaných měničů dlouhodobé radikální zhoršování parametrů akumulátorů nárůst odběru elektrické energie vlivem radiačního stárnutí systémů
Dostatečné přenosové rychlosti směrem do pozemní stanice…
kvalita rádiového kanálu se během přeletu satelitu mění o několik řádů komunikace neměnnou modulací a přenosovou rychlostí je plýtvání využití modulací s velkým rozsahem energetické a spektrální účinnosti nezbytná je jejich realizovatelnost na jednoduchém a odolném hardwaru satelitu
Projekt PilsenCUBE
Prototyp a blokové schéma hlavního řídícího počítače se zdvojenou strukturou ARM procesorů, hardwarovým kontrolním obvodem a paměťmi pro zálohu firmwarů důležitých systémů.
Projekt PilsenCUBE
Prototyp osazeného a neosazeného výklopného solárního panelu s měřením teploty solárních článků odporovým meandrem ve vnitřních vrstvách desky plošného spoje, model osazení satelitu PilsenCUBE (v popředí viditelný modrý blok akumulátorů a superkapacitorů a cívky aktivního stabilizačního systému).
Projekt PilsenCUBE
Anténní systém dálkově řízené a spravované pozemní stanice na FEL ZČU v Plzni, návrh planárního anténního systému (pro pásmo 2,4 GHz) satelitu PilsenCUBE.
BeeSat
30 0
0
2000
4000
6000
8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000
Time of BeeSat visibility above the horizont [s]
1 X: 10 Y: 0.5496
0.5 X: 5 Y: 0.3381
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
BeeSat elevation [°]
Distribution function of BeeSat elevation [-]
Projekt PilsenCUBE 90 60 30 0
BeeSat elevation [°]
0
2000
4000
6000
8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000
Time of BeeSat visibility above the horizont [s] 54 52
1000
50 48 46 3000
44 4000
5000
6000
120
t bins [-]
140
160
180
200
20
40
60
80
100
120
FFT output bins [-]
140
160
180
200
Distribution function of BeeSat elevation [-]
Time sample [-]
2000
1 42 40
0.5 38 36 34 0
0 0
1000 10
2000 20
3000 30
4000 40
505000
606000
707000 80
90
BeeSat elevation [°]
Statistiky přeletu pikosatelitu BeeSat (LEO dráha) nad pozemní stanicí v Plzni, vyhodnocení kvality přijímaného signálu satelitu HO-68 během přeletu nad stanicí v Plzni s „ukázkovým“ chováním rádiového kanálu.
Projekt PilsenCUBE Zajímavá technická řešení v našem projektu
redundance solárních panelů (odolnost proti poruše článků i spínaných měničů) zvětšená plocha solárních panelů pomocí výklopných mechanizmů využití superkapacitorů pro podporu napájení z degradovaných akumulátorů základní radiační stínění celého satelitu a přídavné stínění důležitých obvodů výběr klíčových součástek radiačními testy (paměti, procesory, budiče sběrnic) zdvojená architektura napájecího zdroje pro vyšší spolehlivost zdvojená architektura řídícího počítače a datových sběrnic pro vyšší spolehlivost datové sběrnice dle RS-485 s třístavovými budícími členy pro vyšší spolehlivost možnost in-orbit upgradů firmware důležitých procesorů včetně hlavního řídícího experimentální určení prostorové orientace satelitu vůči Zemi (optická čidla) experimentální autonomní určení polohy satelitu (RDS FM-VKV přijímač) soustava planárních antén pro pásmo 2,4 GHz bez výrazného minima vyzařování aktivní tříosá magnetická stabilizace prostorové orientace satelitu softwarově definované rádio pro realizaci adaptabilního komunikačního systému
Projekt byl v letech 2009 až 2011 finančně podpořen Grantovou agenturou České republiky pod názvem projektu „Energeticky úsporná platforma pro experimentální výzkum na bázi pikosatelitů“.
