Como nacido PolyITAN-1 en los laboratorios de la CDPD

Desarrollo y fabricación
El satélite fue concebido mucho tiempo, aunque el desarrollo de un plan integral, como tal, no era, podemos decir que había un deseo de iniciar el desarrollo del satélite sin el apoyo oficial de la Agencia Espacial de Ucrania, y la presencia del satélite en una etapa temprana de desarrollo en nuestros planes, Universidad Técnica Nacional de Ucrania «КПИ ». El deseo no surgió de la nada, en el departamento de ingeniería nuclear Termofísica y Energía de calor en la Facultad de KPI a sus espaldas una larga historia de estrecha cooperación con la industria espacial. Así, para el enfriamiento y estabilización térmica electrónica satélite artificial "Sich" y "Ocean", las sondas espaciales "Vega" y "Fobos", uno de varios satélites alemanes y checos utilizan nuestros tubos de calor. Pero incluso por la facultad de sacar todo el espectro de trabajo era imposible, porque para buscar especialistas de otros departamentos - fueron invitados a desarrollar empleados con PEA, FEL, RTF, recopilar información y realizar consultas en diversas conferencias, como lo es, sin embargo, el primer satélite. de la obra que pudiera ser llevada a cabo bajo el pretexto de la investigación especializada facultad de investigación se han hecho con anterioridad. Naturalmente la mayor parte de la tarde tenía que volver a hacer, pero la experiencia en esta materia sería superfluo.

Por ejemplo, la primera versión del cuerpo del satélite, dirección Honeycomb centímetro, parecía.


A medida que la recopilación de información, resultó que muchos problemas se pueden evitar por lo que el satélite para el formato CubeSat y el pago de lugar en el grupo con otro inicio satélites. Panales Espesor disminuyeron mecanismo de desacoplamiento casi tres veces no era necesaria, y el satélite se deben colocar libremente en el diseño de la prueba, que se llama bote y amablemente nos ofreció una firma de ISIS , Delft (Países Bajos).

Bote de prueba (preferimos llamarlo una plataforma) QuadPack para comprobar el tamaño, el satélite debe deslizarse libremente dentro.


El trabajo sobre el modelo tridimensional del satélite no es un problema en el área de dibujo se añade sólo a los aspectos específicos de la indicación obligatoria del diseño de coordenadas fijo sistema de sistema de coordenadas y el sistema de coordenadas de la órbita, e indica la orientación de los sensores en estos sistemas de coordenadas. Algoritmos en la orientación correcta necesitan para convertir los resultados de la medición utilizando la matriz de transición de un sistema de coordenadas a otro. Además del modelo de tres dimensiones es la forma más sencilla para calcular el centro de masa y momentos de inercia del satélite con la antena descrita.

Cuota a bordo complejo ordenador (con cargo Oficina de supervisión interna en la foto con un receptor GPS montado en el «Navis-Ucrania» ) desarrollado en Tefé nosotros en sistemas embebidos especialista contratado específicamente para trabajar con el satélite. Durante las pruebas hemos conseguido varias veces para grabar un puerto COM del receptor GPS.

La primera versión de la tarjeta de OSI.


Comprometido en el desarrollo de la KPI departamento de radio de radio, se establecieron dos canales de radio: se opera en la banda de UHF a las frecuencias de radio aficionados 437, 675 MHz (longitud de onda de ~ 70 cm) y se usa para transmitir una señal de baliza en CW (CW) y telemetría a 9600 bit / c, y el otro - para la transmisión de datos en la banda de aficionados de 145 MHz
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Fotos en la minería honorarios de software.


Cuando ella estaba trabajando, trabajando fuera de transmisión especialmente satisfecho / recibir datos con la tarjeta de BVK. Durante dos meses en el laboratorio era un "chirrido" del receptor suelo. Escucha "sintonizar" en el sitio de la radioafición UY2RA .

Estudiantes con RTF y tefa está instalando en la azotea Quinto Cuerpo RGB equipos antena y el cableado desde el techo hasta el séptimo piso, donde somos el centro de control.

Nuestra granja de antenas.


El subsistema de suministro de energía a bordo con huecos para los cables. Desarrollar un estudiante de posgrado de la Facultad de Electrónica de KPI, elige baterías LiFePO3 y escribir en su junta directiva.


Todos los vestidos se hacen en «Kiev Radar planta» .

Al reunir a la junta directiva, en lugar de largo practicado diversos algoritmos y modos de satélite. Promedio lugar de trabajo del estado: la fuente de alimentación mediante dispositivo polurazobrannom simulando las células solares con un golpe en la sombra de la Tierra, el satélite se alimenta con baterías. Los cheques en los que la batería se carga el tiempo suficiente, y en qué no.

La foto de inmediato dos satélites en diferentes versiones compostura.


Para controlar la orientación en estos pequeños satélites normalmente utilizar bobinas magnéticas que interactúan con el campo magnético de la Tierra y el satélite se gira. Es interesante señalar que para su cálculo se utiliza un viejo libro hace más de 35 años la autoría Kovalenko AP "vehículos espaciales de control magnéticos» 1975 En la etapa de depuración en lugar de bobinas resistencias soldadas con diodos individuales, que se pueden encontrar en la foto de arriba. < br />
Si hablamos de la complejidad de la Oficina de supervisión interna del software, es más fácil de poner en práctica la lista de tareas:

• a bordo de reloj en tiempo real con una aclaración sobre GPS;
• los regímenes satélites y su conmutación basados ​​en datos diferentes;
• módulo con control de patrón;
• trabajo con el Binr receptor GPS protocolo / GLONASS;
• MODBUS protocolo;
• Trabajar con memoria flash no volátil para el almacenamiento de telemetría;
• recogida y almacenamiento de telemetría módulo en el archivo;
• algoritmos de navegación (cálculo y el refinamiento de la órbita de acuerdo con el GPS);
• Orientación y algoritmo de estabilización;
• bobinas del módulo de control; < Trabajar con los sensores de campo magnético, velocidad angular, la dirección del Sol;
• interacción con los consejos de administración de suministro de energía y la radio;
• un mecanismo para convertir el núcleo en el modo de suspensión para ahorrar energía cuando no hay tareas ejecutables ;
  sensor de dirección en el sol. B> Desarrollo y fabricación nos lleva en el IPC. Si dos palabras para describir el dispositivo sensor, entonces se trata de un pequeño panel solar con cuatro porciones de la captación de corriente, cubierta con una placa opaca con dos cortes perpendiculares. Las salidas de las fotocélulas van al chip para amplificar la señal, que entonces se puede medir en el tablero ADC BVK. Después de procesar los datos capturados se pueden obtener del vector que apunta hacia el sol.
  
  Fotocélula nuestro sensor.
  
  El sensor en sí mismo con el panel cerrado, el reverso es un chip amplificador de señal.
  
  
  Irónicamente, el mayor problema era probar el sensor de encontrarle un eslabón giratorio de dos ejes de pie con ángulos de marcado. Para la iluminación de la calidad respondido a nuestra radiación solar simulador de trans-atmosférica, el mismo que en la prueba de vacío térmico de nuestro satélite. ¿Qué va a ser un poco por debajo del texto.
  
  Mucha demanda stand.
  
  
  Durante la calibración, no se olvide de que el planeta Tierra es también con éxito refleja la luz y debe ser considerado en el error.
  
  
  Sensores para la monitorización continua del vector de dirección para el sol deben estar en cada lado de la vía satélite, pero en nuestro caso son menos.
  
  Pruebas
  pruebas de vibración. B> equipo de prueba de la era soviética. El satélite tiene que soportar las vibraciones y no desmoronarse. Sobrecarga de información depende del cohete y en este caso ha sido el siguiente: la sobrecarga axial longitudinal - 7,5 g, sobrecarga transversal - 0,8 g, carga del altavoz integrado - 140 dB.
  
  Foto agitador, lamentablemente, sólo móvil.
  
  
  Las pruebas termo-vacío. B> se lleva a cabo en su totalidad en el local en nuestro departamento de una de las unidades www.lab-hp.kiev. ua. Durante las pruebas simuladas las condiciones y el efecto de los factores espaciales: de vacío a baja temperatura espacios negros de radiación solar y terrestre que afectan el control de temperatura de los equipos electrónicos y su fiabilidad. Departamento de energía de calor sólo se especializa en este tipo, ya que la prueba se llevó a cabo por su cuenta con una descripción detallada de los programas, procedimientos y la producción de artículos científicos. PolyITAN-1 está protegido contra el frío del espacio exterior por nuestro nido de abeja, es un panal de aluminio ligero (altura de panal de 5 mm de espesor de lámina de 0, 023 mm), pegado a ambos lados de pieles de fibra de carbono con un aislante полиимидной película.
  
  Honeycomb cierto con tapas de aluminio.
  
  
  El simulador debe proporcionar la radiación solar 1400 W por metro cuadrado, para objetos de gran tamaño que a veces puede parecer un solarium del panel y se coloca en una cámara de vacío con el objeto de prueba. En nuestro caso, el simulador externo. La fuente de luz penetra en la cámara de vacío a través de una pequeña ventana y una ventana en el cryopanels -. La temperatura del nitrógeno pantalla de -193 ° C y el grado de negrura más de 0,93
  
  Etiquetas blancas es sólo un termopar para controlar la temperatura.
  
  
  Abrir cámara de vacío térmico, nitrógeno visto pantalla interna con termopares de las ranuras de ojo de buey mira versión antigua del satélite.
  
  
  En una foto de una vista general del equipo a la izquierda - la radiación solar simulador de arma de fuego, y una cámara de vacío con ojo de buey duro no saber
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  Los resultados del ensayo mostraron que la variación de la temperatura en los bordes de las baterías solar nanosatélite de -32 ° C a la sombra a 65 ° C bajo el sol. Las condiciones de temperatura en el satélite estaba dentro de la tolerancia para la instrumentación. Batería para mantener dentro de los límites de 5 ... 9 ° C, calentado microcontrolador 5-23 ° C.
  
  Efectos de las radiaciones. B> Las pruebas se llevaron a cabo en la M-30 microtrón del Instituto de Electrónica de Física, Academia Nacional de Ciencias de Ucrania Uzhgorod. Experimentar el grado de degradación de los componentes electrónicos y paneles solares nanosatélites. De lo que me dijeron, este es el caso, los electrones son emitidos desde el microtrón con una energía de 7 MeV y knock out la radiación gamma pantalla que cae sobre las tablas ya se está ejecutando y los paneles solares. La irradiación de duración de unas tres horas (dos aproximaciones al 5578 + 5578 c) simula los efectos de las radiaciones durante 18 meses en el espacio cercano a la Tierra. Las tablas no pueden convertirse en el final de las primeras 1,5 horas de la prueba. El grado de degradación de la célula solar era sólo el 3-5% y se calcula sobre la base de rodaje actual antes de y después de la prueba con el mismo flujo luminoso.
  
  Foto microtrón M-30 desde el sitio IEF.
  
  
  de calibración del sensor. B> Absolutamente todos los sensores del satélite deben ser calibrados. Algunos de ellos son los más importantes, ya que se utiliza en la orientación y estabilización. Este magnetómetros, un sensor de velocidad angular (Dusy), sensor de dirección en el sol. Otros están más relacionados con el estado del satélite, sensores de temperatura, y también implementado en esta sensores de mesa antenas de divulgación condicionales, corriente de carga de la batería de la célula solar, el consumo de corriente de los diversos subsistemas. Acerca de sensor de dirección en el Sol se ha dicho anteriormente, la calibración de los sensores restantes necesarios para la orientación, realizado fuera de la CDPD. En nuestro satélite utiliza la duplicación, en total doce sensores y magnetómetros grados. Son todos los componentes electrónicos en el tablero de la Oficina de supervisión interna. Entre las deficiencias, podemos mencionar los grados inexactitud extremas a bajas velocidades, y magnetómetros, lo ideal sería estar fuera, no dentro del satélite, provocando una distorsión del error se añade al diseño del satélite.
  
  Pruebas receptor GPS / GLONASS de navegación y nuestros algoritmos. B> La empresa «Navis-Ucrania» a > en Smila nos proporcionó la oportunidad de probar nuestros subsistemas de navegación en sus equipos. Para nosotros fue importante comprobar la exactitud del cálculo matemático y el refinamiento de la órbita en datos reales desde la recepción de la señal GPS / GLONASS en la antena y al uso de los datos calculados para la orientación del satélite. Simulador GPS / GLONASS para simular la señal procedente de los satélites de navegación, como si estuviéramos volando en una órbita determinada nosotros. Tal dispositivo es bastante caro y que debe venir el software incluido que toma los valores de puntos consecutivos de los puntos de la órbita o vía terrestre en el archivo de datos para el simulador. Para un intervalo de tiempo especificado (órbita o ruta) calculado la órbita de los satélites de navegación seleccionados y, a continuación, calculado para cada satélite las señales salientes y el tiempo de su llegada al punto de la órbita, incluyendo SRT. Los datos obtenidos de la simulación se graba en una tarjeta flash que ya se utiliza en las señales del simulador de GPS / GLONASS. Simulación de salida está conectado en lugar de la antena receptora y ejecutar.
  
  Simulador GPS / GLONASS.
  
  
  Comprobar estallar su antena. B> La única parte móvil en todo el diseño del satélite es el mecanismo responsable de la divulgación de las antenas después de lanzar en órbita. Satélite en sí dentro del contenedor de lanzamiento está en un estado apagado. Pero después de caer en el espacio liberado de la batería de contacto, incluido satélite con cierto retraso debe revelar la antena. Esta es una etapa importante y crucial en la vida de la nave espacial.
  
  Antenas de nuestro satélite similar a la cinta de la ruleta convencional, que tiende constantemente a dar la vuelta y enderezarse. En el estado plegado de los limitadores de antena celebrada, al aplicar estos limitadores de corriente se queman y liberan la antena.
  
  En la foto con las antenas de satélite desplegadas.
  
  
  Prueba haciendo estallar sus antenas.
  
  
  El montaje y la carretera a la
  lanzamiento Montaje en el laboratorio del sótano con la prueba de todos los elementos conectados tomaron más días. Bastante trabajo exigente, haciendo eso, es necesario conectar los planos de montaje en el tablero, los cables se combinan todos los elementos de un satélite en un solo sistema (placa base, los sensores externos, baterías, células solares, el mecanismo de hacer estallar sus antenas, bobinas de control magnéticos), conectar la radio y la antena GPS / GLONASS instalado correctamente en la dirección del panel sensor al sol, los paneles atornillados al satélite. Y al final preparar el satélite para el transporte.
  
  
  
  
  
  
  Pesaje de control hermoso espectáculo número.
  
  En el camino.
  
  
  Generalmente lanzamiento de un satélite requiere una fuerte interacción con los diversos organismos gubernamentales y el papeleo para obtener diversos permisos. Esta es la parte más interesante y desagradable en su desarrollo, de la que por desgracia no se puede evitar. Si no se crea el satélite en la capital de Ucrania, a continuación, al menos una persona habría vivido viajes. Preparación de frecuencias de operación a nivel nacional e internacional, así como los trámites para el despacho de aduana puede tomar más tiempo. Una gran cantidad de tiempo de procedimiento de registro internacional de "UkrDTsradiochastot", "Ukrspetszv`yazku", "Ukrkosmos" y a la UIT. En Ucrania, el procedimiento para la Universidad de los satélites de aficionados por primera vez. Además, la UIT necesita para comenzar el proceso de inscripción en los dos años anteriores al lanzamiento. Ejecución de los documentos para la aduana es también un desafío importante asociado con la necesidad de demostrar la ausencia de secretos de Estado. Sin embargo, la disponibilidad de estos documentos no están exentos de las entrañas de estudio de nuestro compañero al cruzar la frontera, uno tenía que desenroscar el panel.
  
  Así, el satélite apareció antes de hacer sus funcionarios fronterizos deber.
  
  Momento oportuno puede ser llamado varias veces pospuesto el inicio. Desde el comienzo en la fecha prevista en diciembre de 2013 para poner en marcha 19 de junio 2014 Pasaron seis meses, lo que nos permitió modificar cualitativamente el par de satélites de los subsistemas, pero algo que todavía apenas tenemos tiempo. Pregunta sobre saltarse el principio era bastante aguda.
  
  El ajuste final en los Países Bajos antes de la plataforma de carga .
  
  
  Sesión de fotos oficial y obligatorio para el satélite.