Chaski I
 Chaski I
| |
| Typ misji | Naukowy |
|---|---|
| Operator | Narodowy Uniwersytet Inżynierii |
| IDENTYFIKATOR COSPAR | 1998-067ET |
| SATCAT nr. | 40117
|
| Strona internetowa | |
| Właściwości statków kosmicznych | |
| Autobus | 1U CubeSat |
| Uruchom masę | 1 kilogram (2,2 funta) |
| Początek misji | |
| Data uruchomienia | Nie rozpoznany jako data. Lata muszą mieć 4 cyfry (w przypadku lat < 1000 należy użyć wiodących zer). UTC |
| Parametry orbity | |
| Układ odniesienia | Geocentryczny |
| Reżim | Niska Ziemia |
Chasqui I to jednokilogramowy projekt nanosatelity , który został wystrzelony z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej podczas spaceru kosmicznego 18 sierpnia 2014 r. Satelita koncepcyjny był wyposażony w dwie kamery, jedną na światło widzialne i jedną na podczerwień , wyposażone w celu robienia zdjęć Ziemia .
Chasqui I został opracowany przez studentów Peru's National University of Engineering (UNI) przy pomocy Rosyjskiego Southwest State University (SWSU) w Kursku. Było to częścią projektu edukacyjnego mającego na celu zdobycie doświadczenia i umiejętności w zakresie opracowywania satelitów.
Nazwa projektu nawiązuje do Chasqui , którzy służyli jako posłańcy w Imperium Inków .
Cele ogólne
Większość celów UNI w zakresie technologii satelitarnej została zrealizowana dzięki nanosatelitom Cubesat. Plany dotyczące satelity Chasqui I obejmowały wykonanie zdjęć Ziemi z transmisją do stacji naziemnej.
Szczegółowe cele projektu to: [ potrzebne źródło ]
- Nawiąż kontakt i wspieraj inne uczelnie i/lub instytucje zaangażowane w tego typu projekty.
- Pogłębić wiedzę w zakresie nowych technologii informacyjnych i komunikacyjnych.
- Kierowanie projektami w Ameryce Łacińskiej.
- Demonstrować i weryfikować nowe technologie.
Zadeklarowanymi celami projektu były: [ potrzebne źródło ]
- Projekt profilu projektu.
- Finansowanie.
- Budowanie potencjału.
- Realizacja Laboratorium.
- Rozwój projektu.
- Testowanie zintegrowane.
- Wytyczne.
- Operacja
Projekt
Nanosatellite Chasqui I to satelita opracowany przez studentów National University of Engineering w oparciu o technologię CubeSat . Satelita jest mały, waży mniej niż 1 kg i ma objętość do 1 L. Projekt miał na celu zobrazowanie peruwiańskiej ziemi za pomocą kamery CMOS, która ma na celu rozróżnienie żyznych gruntów od nieużytków. Jako projekt studencki Chasqui I został zbudowany przy użyciu komponentów komercyjnych . Wykorzystuje amatorską częstotliwość radiową , dzięki czemu może być zlokalizowana na terenie całego kraju. Studenci Chasqui I opracowali również stację naziemną , która pozwala na zdalny monitoring satelity, a także satelitów innych uczelni.
Peru ma duże zróżnicowanie geograficzne, co bardzo utrudnia stałe monitorowanie sytuacji niektórych zdarzeń, zarówno naturalnych, jak i spowodowanych przez człowieka, takich jak trwałe topnienie śniegu, wylesianie Amazonii, ochrona siedlisk zagrożonych gatunków , zwalczanie narkoterroryzmu , nadzór granic i mórz terytorialnych, przewidywanie i łagodzenie klęsk żywiołowych itp. UNI ze swoim projektem Chasqui I podejmuje kroki w procesie rozwiązywania problemów, takich jak monitorowanie upraw i obszary telekomunikacyjne .
Zarys modułów rozwoju projektu
Moduły projektu
Struktura mechaniczna – EMEC
Grupa badawcza modułu mechanicznej struktury (EMEC) jest odpowiedzialna za przegląd stanu techniki, analizę porównawczą istniejących przypadków z projektem piko-satelity oraz wykonanie własnego modelu opartego na standardzie Cubesat.
Piko-satelita zawiera następujące moduły: [ potrzebne źródło ]
- Centralna kontrola i informacja zarządcza (CCMI)
- Zasilanie jednostki i kontrola termiczna (PCT)
- System łączności (SICOM)
- System zarządzania obrazowaniem (SIMA)
- Identyfikacja systemu i kontrola położenia (SDCA)
Centralna kontrola i zarządzanie informacją – CCMI
Moduł ten zarządza i monitoruje informacje ze wszystkich podsystemów Chasqui I. Moduł, aby spełnić postawione cele musi posiadać w sobie procesor (tzw. OBC: On-Board Computer), który w każdym module spełnia następujące funkcje: [ potrzebne źródło ]
- Kamera (SIMA): Reguluje przechwytywanie i przechowywanie zdjęć satelitarnych w pamięci zewnętrznej.
- Postawa (SDCA): rozkazy i potwierdzenia, stabilizacja i orientacja przestrzenna.
- Moc (PCT): zarządza i monitoruje stany satelitarne zmiennych fizycznych, takich jak temperatura, napięcie i prąd.
- Komunikacja (SICOM): stacja naziemna odbiera rozkazy i wysyła informacje o danych z kamery i stanach piko-satelitów
Zarządzane dane to: [ potrzebne źródło ] Dane z kamery, Utrzymanie danych i polecenia.
Sterowanie zasilaniem i temperaturą – PCT
Pierwszy podsystem to Zasilanie i odpowiada za odbieranie, przetwarzanie, magazynowanie i dystrybucję energii do innych podsystemów w Chasqui I. Celem tego podsystemu jest zapewnienie zasilania Chasqui I w energię elektryczną potrzebną we właściwym czasie.
Drugim podsystemem jest Thermal Control, który odpowiada za utrzymanie temperatury akumulatorów i innych podzespołów satelity w jego zasięgu działania, w celu zapewnienia funkcjonowania Chasqui I. Najważniejszym zadaniem tego podsystemu jest utrzymanie baterii, aby działały w granicach swoich limitów działania (od 0°C do 20°C). Poprzez grzejniki specjalnie zaprojektowane i skonstruowane w National University of Engineering.
Oba podsystemy zostały zaprojektowane i zbudowane w Państwowej Wyższej Szkole Inżynierskiej. [ potrzebne źródło ]
System łączności – SICOM
Moduł TT&C jest odpowiedzialny za zapewnienie środków komunikacji między samym szczytem a naziemną stacją satelitarną. [ potrzebne źródło ]
System Akwizycji Obrazu – SIMA
Głównym celem grupy badawczej jest pozyskanie zdjęć Ziemi od Chasqui I. SIMA Moduł składa się z dwóch kamer, jednej w zakresie widzialnym i drugiej w zakresie bliskiej podczerwieni . Informacje cyfrowe są gromadzone przez Centralny Moduł Kontroli i Informacje Zarządzania (CCMI), a następnie przesyłane do Stacji Naziemnej (ESTER).
Dodatkowo Grupa odpowiada za obróbkę obrazów cyfrowych uzyskanych przez firmę Chasqui I.
Identyfikacja systemu i kontrola postawy – SDCA
SDCA utrzymuje stabilizację piko-satelitarną i naprowadzanie w pożądanym kierunku, gdy jest to konieczne. W szczególności możemy powiedzieć, że SDCA odpowiada za: [ potrzebne źródło ]
- Ustabilizuj pikosatelitę po opuszczeniu wyrzutni poprzez redukcję (w granicach 0,1rad/s) i kontroluj ich prędkości kątowe.
- Zachowaj dokładność wskazywania na poziomie 3 stopni, aby robić zdjęcia Peru i, jeśli jest to technicznie możliwe, mieć szeroki zasięg Ameryki Południowej dzięki manewrom 30 stopni w przechyleniu (przechylenie) i nachyleniu 30 stopni (nachylenie).
- Zachowaj mniej wymagającą dokładność wskazywania (np. 20 stopni), aby umożliwić przesyłanie danych w górę / w dół między pikosatelitą a stacją naziemną.
SDCA umożliwia piko-satelitie określenie swojego położenia, obliczenie poprawki wymaganej do osiągnięcia pożądanej orientacji i wykonanie niezbędnych manewrów za pomocą siłowników . System określania położenia będzie wykorzystywał magnetometry , czujniki słońca i algorytmy określania położenia do szacowania pozycji i prędkości kątowych . Ocenione zostanie również wykorzystanie GPS i żyroskopów jako czujników do określania położenia. [ Potrzebne źródło ] System kontroli położenia będzie wykorzystywał cewki elektromagnetyczne i magnesy trwałe jako siłowniki, tworząc tak zwane magnetorquery . Magnetorquery są szczególnie ważne dla stabilizacji pikosatelity po opuszczeniu przez niego wyrzutni. Włączenie magnesu trwałego może mieć układ sterowania aktywno-pasywnego. Więcej niż jedno prawo kontroli zostanie zbadane pod kątem możliwego wdrożenia. Wykorzystanie materiałów magnetycznych i histeretycznych również podlega ocenie. [ potrzebne źródło ]
Stacja naziemna – ESTER
Podsystem ten nie jest częścią samego satelity, ale jego istnienie i działanie jest niezbędne do osiągnięcia celów Chasqui I. Zestaw urządzeń i komunikacji bezprzewodowej (radio) potrzebnych do komunikacji z Chasqui I i dowolnym satelitą.
Główne funkcje tego modułu to: [ potrzebne źródło ]
- Kontynuacja: radioforo słyszy latarnię morską lub satelitę w celu określenia swojej pozycji.
- Telemetria: Żądaj zmiennych stanu (temperatura, napięcie itp.) Aby monitorować i weryfikować obliczenia orbity satelity .
- Commando: Rozkaz przedłużenia anteny satelitarnej ; zamów reset systemu, zamów wykonanie i wysłanie zdjęć.
Orbity systemowe – SORS
Moduł ten ma na celu symulację trajektorii Chasqui I, która jest obliczana za pomocą różniczkowych równań ruchu, które są następnie rozwiązywane równolegle przy użyciu dwóch programów: Delphi i Matlab .
Ta symulacja jest przeprowadzana z uwzględnieniem następujących faz: [ potrzebne źródło ]
- Rozpatrując Ziemię jako inercjalny układ odniesienia , kwadrupolowy wyraz potencjału grawitacyjnego oraz korzystając z drugiego prawa Newtona , otrzymaliśmy równania ruchu, które są równaniami nieliniowymi.
- Wykorzystanie Runge-Kutty rzędu 4 z programem Delphi do rozwiązania równań stałej energii ruchu.
- Fazę 2 powtórzono z programem Matlab i za pomocą tego oprogramowania przeprowadzono symulacje trajektorii Chasqui I.
Integracja i testowanie modułów – MIP
Moduł ma na celu osiągnięcie montażu komponentów opracowanych przez różne moduły projektu, takich jak płytki drukowane , kamery , baterie , anteny , czujniki i magnetorquery .
Cel ten można osiągnąć: [ potrzebne źródło ]
- Optymalizacja powierzchni, objętości, mas, znajdowanie środka ciężkości, środka masy .
- Planowanie i przeprowadzanie standaryzowanych wymagań testowych.
- Wykonaj badania terenowe zaplanowane w projekcie.
Zobacz też
Linki zewnętrzne
- National University of Engineering Siedziba uniwersytetu publicznego z siedzibą w Limie w Peru.
- CTIC – Centrum Technologii Informacyjnych i Komunikacyjnych UNI (CTIC-UNI).
- Oficjalna strona projektu Chasqui 1 Wszystkie informacje dotyczące projektu.