Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Vytautas Valaitis

2013

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Lituanica SAT-1

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Misija

Palydovas keliauja į NASA Spalio 17 d.Paleidimas Gruodžio 8 d.

Orbital sciences, Antares raketaValopo sala, Virdžinijos valstija, JAV

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Antares

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Misijos tikslai

Paleisti į Žemės orbitą pirmąjį lietuvišką palydovąIšbandyti lietuvių sukurtas technologijas:

Si saulės elementaiMechanikos ir elektronikos inžinerijos sprendimaiLietuvių sukurtos duomenų perdavimo priemonėsLietuvių sukurta programinė įranga: valdymas, duomenųapdorojimas, simuliacijos

Sukurti platformą ateities projektamsSuburti lietuvius mokslininkus iš viso pasaulioPirmoji lietuviška nuotrauka iš kosmosoTapti kosmine valstybe

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

CubeSat standartas

kubas, kraštinė 10 cmmasė iki 1.33 kgStandartas sukurtas 1999 m., JAV universitetuose

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

ARM

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

ARM

Arm Cortex M4F32 bit96 MHz (max 168 MHz)1024 Kb flash192 Kb RAM3.3V

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Arduino

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Arduino

Atmega 2560V-16AU8 bit7.378 MHz (max 8 MHz)256 Kb flash8 Kb RAM3.3V

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Radio švyturys

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Radio švyturys

FM arba CW moduliacijaDažnis: 420-450 MhzSiųstuvo galia: -20 to +12 dBm

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Helium-100

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Helium-100

FSK1/GMSK2 transyverisDažniai:

TX: 120 – 150 MHz arba 400-450 MHzRX: 400 – 450 MHz arba 120-150 MHz

Priėmimo jautrumas: -104.7 dBm @ BER 10−3

Siųstuvo galia: 100 mW – 3 WMaksimalus duomenų pralaidumas: 38.4 kbps, full duplexAX.25 protokolas

1Frequency Shift Keying2Gaussian Minimum Shift Keying

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

FM balso kartotuvas

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

FM balso kartotuvas

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

FM balso kartotuvas

TX 433.550 MHz (ultra high frequensy)RX 145.575 MHz (very high frequensy)priima tik su PL CTCSS3 subtonu 67 Hz

3Private-Line Continuous Tone Coded Squelch SystemVytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

FM balso kartotuvas

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Foto kamera

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Maitinimo sistema

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Maitinimo sistema

GomSpace - NanoPower3.3V@3A ir 5V@3A pilnai valdomi kanalaiwatchdog funkcija

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Maitinimo sistema

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Žemės stotis

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Žemės stotis

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Pasyvi stabilizavimo sistema

Pastovūs magnetai: AlNiCo-5, dipole strength 0.6A/m2 (z ašis)Histerizės strypai: PermeNorm 5000H2, 0.075cm3 (x, y ašys)

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Sistemos diagrama

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Sąlygos kosmose

didelis greitis Žemės atžvilgiuvakuumasradiacijasusidūrimo su kosmoso šiukšlėmis pavojus

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Minimalios sėkmės kriterijai

NASA patvirtinimas ir palydovo nugabenimas į tarptautinękosminę stotį;Palydovo paleidimas iš taurptautinės kosminės stoties į orbitą;Sistemos įsijungimasd ir antenų išskleidimas;Telemetrijos išsiuntimas (švyturys, morzės kodu, arba paketinėradija).

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Nominalios sėkmės kriterijai

Dvipusis ryšys su žemės stotimi;FM kartotuvo įsijungimas.

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Maksimalios sėkmės kriterijai

Nuotraukos padarymas ir atsisiuntimas;Palydovo stabilizacija, pagal žemės magnetinį lauką.

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Sistemos reikalavimų specifikacija

MetodasProcesasStruktūra

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Metodas: reikalavimų formalizavimas

Formali kalba: event-BRemiasi aibių teorijaEtapinė modelio konkretinimo strategijaIntegralumo tikrinimas

Modulio tikrinimasDedukcinė verifikacija (hipotezių tvirtinimas)

Įrankis: iUML metamodelio plėtinysiUML yra pseudo OMG UMLKlasių diagramosBūsenų diagramosDiagramos verčiamos į event-b kalbą

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Procesas

surinkti laisvos formos reikalavimaivertimas į formalią event-b kalbąabstraktaus modelio kūrimasetapinis detalizavimas iki konkretaus sistemos modeliohipotezių tvirtinimas ir modelio tikrinimas kiekviename etapelaisvos formos reikalavimų koregavimas atsižvelgiant iformalaus modelio rezultatus

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Struktūra: bendrinių palydovo busenų modeliavimas

abstraktus lygisfizinis ON/OFF

I detalizavimo lygisEPS ir GS kontrolių zonos

II detalizavimo lygisEPS energijos būsenosARM sistemos energijos būsenos

III detalizavimo lygisVeiklų būsenos

IV detalizavimo lygisPatikslinta sci-mode būsena

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Tx locking

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

fizinis ON/OFF

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

EPS ir GS kontrolių zonos

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

EPS/ARM energijos būsenos

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Patikslinta sci-mode būsena

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Trimatė vizualizacija

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Trimatė vizualizacija

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Tūrio maketas

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Antenų išskleidimo mechanizmas

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Foto kamera

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Flatsat

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Lituanica SAT-1

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1

Lituanica SAT-1

Vytautas Valaitis Kuriant lietuvišką palydovą Lituanica SAT-1