PDR UPM Sat 2 subsistemas. Instituto Universitario de Microgravedad "Ignacio Da Riva" (IDR/UPM)

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José Ignacio Marín Henríquez
hace 7 años
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1 PDR UPM Sat 2 subsistemas Instituto Universitario de Microgravedad "Ignacio Da Riva" (IDR/UPM) 1

2 OBDH (I) OBC: Procesador LEON con buses de memoria, SPIs, UARTs y temporizadores, sintetizado todo en una FPGA Xilinx Virtex 5, a 100 MHz (TBC) Memoria RAM de al menos 8-16 MBytes. Memoria no volátil (FLASH) para almacenamiento del orden de al menos 1-4 MBytes. Un RTC para mantener el reloj de la misión Un watchdog timer para recuperar fallos de software El consumo promedio no debe ser mayor que 3 W.

3 OBDH (II) DAS: Para el funcionamiento interno más el servicio a la carga útil, el OBC necesita disponer de (al menos): 53 entradas analógicas en 12 o 16 bits (AI) (temperaturas, tensiones, magnetómetros,...) 23 salidas digitales (DO) 2 entradas digitales (DI) En cuanto a comunicaciones internas: 1 puerto serie RS232 para el módem 2 puertos serie RS422 para los experimentos 8 y 9 1 conexión al backplane para depuración

4 Telemedida y telemando Las comunicaciones tierra-satélite se realizarán en la banda UHF, 400 MHz. El sistema de vuelo estará compuesto de un transmisor/receptor, con módem, y una antena con un lóbulo suficientemente omnidireccional. El consumo del receptor será mínimo, del orden de 2W (ya que deberá ir siempre encendido). El transmisor dispondrá de una etapa de potencia de 50 W (TBC), que solo actuara en los periodos de conexión con la estación de tierra (del orden de 10 min). La velocidad del enlace descendente será al menos de b/s. Para la depuración y ensayos en tierra, el satélite dispondrá de un conector que permita el acceso al OBC, y otras señales relevantes.

5 Harness El conexionado interno del satélite permitirá la transmisión adecuada de las señales y alimentaciones a los equipos. Podría ser necesario incluir una tarjeta tipo BreakOut Board para facilitar la realización de las conexiones que sean necesarias de las señales que fluyen por el backplane. El conexionado a masa seguirá las técnicas apropiadas para eliminación de ruido eléctrico, y las limitaciones del lanzador en cuanto a las resistencias de las tomas de tierra.

6 Sistema de Separación El objetivo del sistema de separación es mantener unido el satélite al lanzador, hasta el momento de la separación, y en ese momento, proporcionar la velocidad de separación adecuada, con un ángulo de dispersión limitado.

7 Segmento de tierra La estación de tierra dispondrá de los siguientes elementos: Antena direccional, en el rango de 400 MHz Controlador de la orientación de la antena, y de seguimiento Receptor y transmisor con el correspondiente amplificador de potencia Ordenador y modem Sofware de comunicaciones y control del satélite Muchos de estos elementos, como la antena, el controlador y el amplificador, pueden ser comerciales, del sector radioaficionado.

8 Carga Útil Objetivos del UPM Sat-2 Mejorar y ampliar los conocimientos de los profesores, alumnos y personal auxiliar participantes en el proyecto. Desarrollar un satélite utilizable como plataforma de demostración tecnológica en órbita. Demostrar la capacidad de la UPM en el ámbito de la tecnología espacial. Mejorar las relaciones con la industria y las instituciones del sector. La carga útil debe cumplir estos objetivos

9 Recursos para la carga útil Volumen: 0.4 x 0.4 x 0.25 m3 Masa: 15 kg Potencia: 15 W Localización Principalmente sobre la bandeja 3

Experimento 1: MTS Micro Thermal Switch (Iberespacio) Este experimento, denominado Micro Thermal Switch (MTS), ha sido propuesto y está siendo construido por IberEspacio.

10 Experimento 1: MTS Micro Thermal Switch (Iberespacio) Este experimento, denominado Micro Thermal Switch (MTS), ha sido propuesto y está siendo construido por IberEspacio. El objetivo del mismo es el de demostrar el funcionamiento de un interruptor térmico desarrollado por Iberespacio, en versión miniaturizada, cuya función es conseguir evacuar el calor de un cierto componente hacia el espacio (mediante un radiador), de forma que no se supere una cierta temperatura máxima, que se puede ajustar de antemano. El aparato es un cilindro de 3 cm de altura y 5 cm de diámetro. La base fría (exterior) se conecta a un radiador (de 0.2 m por 0.2 m), y la caliente a una parte interna caliente del satélite. La masa es del orden de 100 g más la del radiador.

11 Experimento 2: SST Células solares (ESTEC) El departamento TEC-EPG Solar Generator Section de ESTEC está preparando un experimento consistente en instalar en una de las caras del UPMSat-2 un conjunto de células solares para su prueba en órbita. 11

12 Experimento 3: MGM Magnetómetro (Bartington) Se ha llegado a un acuerdo con la empresa Bartington para probar este magnetómetro en vuelo. Se trata de medir el campo magnético terrestre con este magnetómetro experimental y comparar los resultados con otras medidas tomadas con magnetómetros cualificados y con otros sensores del subsistema de control de actitud. 12

13 Experimento 4: MRAD Monitorización del efecto de la Radiación (TECNOBIT/STRAST) Se trata de observar el efecto de la dosis de radiación recibida en órbita sobre el HW del satélite. Para ello se hará un chequeo de errores en una parte de la memoria del ordenador cada cierto intervalo de tiempo y se mantendrá un registro de las posiciones de memoria dañadas, y se hará una estadística del número de daños en función del tiempo (y de ahí se deducirá su posición en la órbita). Se intentará ver el efecto de la denominada anomalía del Atlántico Sur. 13

Experimento 5: SMA Mecanismo (ARQUIMEA) La empresa ARQUIMEA está preparando dos actuadores basados en aleaciones con memoria de forma (SMA, Shape Memory

14 Experimento 5: SMA Mecanismo (ARQUIMEA) La empresa ARQUIMEA está preparando dos actuadores basados en aleaciones con memoria de forma (SMA, Shape Memory Alloys) para demostración en órbita de su funcionamiento. Como candidatos se están considerando la actuación del despliegue del boom, o de un panel solar. 14

15 Experimento 6: RW Ruedas de reacción (SSBV) La empresa SSBV proporciona al satélite, para probar en órbita, una rueda de reacción miniatura, del tamaño adecuado para su aplicación en el control de actitud de pequeños satélites.

Experimento 7: SS6 Sensores solares (IES) El Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid está desarrollando unas células solares especiales, de gran estabilidad, para

16 Experimento 7: SS6 Sensores solares (IES) El Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid está desarrollando unas células solares especiales, de gran estabilidad, para emplearlas como sensores de Sol sencillos y económicos. El experimento consiste en medir la corriente generada por las mencionadas células, dispuestas sobre cada una de las caras del satélite, para determinar el ángulo que forma cada cara del satélite con la dirección del Sol. Los resultados se compararán con las medidas realizadas por otros sensores.

17 Experimento 8: CTM Control térmico (IDR/UPM) Este experimento forma parte de un programa interno del IDR/UPM. Se trata de obtener datos de funcionamiento del satélite y de su comportamiento térmico, para refinar los métodos de cálculo y diseño térmico en los que IDR/UPM tiene una amplia experiencia.

18 Experimento 9: BOOM (IDR) Este experimento forma parte de un programa para desarrollar esquemas robustos de control de actitud basados en el campo magnético y para probar dispositivos de despliegue del boom.

19 Experimento 10: MAC Control de actitud (IDR/UPM) Este experimento forma parte de un programa interno del IDR/UPM, para desarrollar esquemas robustos de control de actitud basados en el campo magnético, para aplicar en próximos vuelos, y que se van a probar en este vuelo como experimentos.

20 Experimento 11: SSS Sistema de separación (EADS CASA Espacio) El sistema de separación del UPMSat-2 deberá adaptarse al lanzador. CASA Espacio está interesada en el desarrollo de dicho sistema.

21 Orientación educativa y de formación Aspectos comunes: Participación de profesores y alumnos de la ETSIA, EUITA y ETSIT, con el fin de mejorar y ampliar sus conocimientos y experiencia. Selección basada en la excelencia. Acciones previstas Asignaturas de libre elección. PFC específicos (6 leídos a fecha de hoy). Puesta en marcha de la Concurrent Design Facility. Curso de postgrado en Tecnología de Satélites.

22 Gracias por su atención

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