WikiDer > Сваям - Википедия

Swayam - Wikipedia
Модель полета и квалификации Swayam[1]

Сваям пикоспутник 1-Е (CubeSat) разработан студентами бакалавриата Инженерный колледж, Пуна.[2] Они успешно завершили сборку летного образца размером 1-У и массой 990 грамм под руководством Индийская организация космических исследований (ISRO) в январе 2015 года. Конструктивное проектирование спутника, проектирование его электронных систем и систем управления, а также изготовление спутника выполняли студенты. Проект длился 8 лет, над ним работали более 200 студентов. Спутник был запущен ISRO 22 июня 2016 года вместе с Cartosat-2C ракетой-носителем С-34 с вторая стартовая площадка в Космический центр Сатиш Дхаван, Шрихарикота, Индия.[3][4][5] Спутник размещается в низкая околоземная орбита (НОО) вокруг Земли на высоте 515 км.[4][6]

Полезная нагрузка Спутник - это пакетная связь точка-точка, с помощью которой пользователь может отправлять и получать сообщения из одной точки в другую точку на Земле. Научная цель спутника - продемонстрировать пассивное контроль отношения для стабилизации и правильной ориентации спутника. Этот метод впервые используется на индийском спутнике. Другой целью является обеспечение характеристик канала низкой околоземной орбиты в УВЧ ВЕТЧИНА группа.

О программе

Mission Swayam - первый вспомогательный проект спутниковой инициативы COEP в рамках программы CSAT. Команда состоит из студентов от начальных до старших и охватывает все инженерные дисциплины в колледже. Проект в полном смысле слова междисциплинарный. Студенты в эту команду отбираются после тщательного отбора и академической работы, члены команды целенаправленно работают над этим проектом круглый год, чтобы уложиться в сроки проекта. Команда может с гордостью заявить, что опубликовала более 15 научных работ на международных конференциях за последние 7 лет подряд.

Подсистемы

Команда Satellite делится на пять подсистем.

Система контроля отношения

Система управления ориентацией (ACS) контролирует динамическое поведение спутника, такое как ориентация и движение спутника. В Swayam уникальная технология пассивной магнитной системы контроля ориентации (PMACS) впервые реализована на индийском спутнике.[7] Уникальность метода в том, что он контролирует ориентацию спутника без какого-либо энергопотребления с приемлемой точностью для связи. Научная миссия спутника - доказать, что PMACS является надежным и экономичным решением для управления ориентацией.

Основная цель ACS - добиться конфигурации, благоприятной для связи. Для этого будет использоваться магнитное поле Земли. Компоненты пассивной САУ включают постоянные магниты и стержни гистерезиса. Стержни гистерезиса представляют собой магнитомягкие материалы, которые гасят угловые колебания спутника, а магнит выравнивает антенну по магнитному полю Земли.

Для оценки пространственного положения спутника на орбите космические условия и динамическое поведение спутника были смоделированы с помощью программного обеспечения собственной разработки. По результатам моделирования было замечено, что стабилизация спутника до заданной ориентации, т.е. антенны вдоль магнитного поля Земли, занимает от 15 до 20 дней.

ACS использует гироскоп MEMS для обнаружения стабилизации. Использование данных с гироскопа бортового компьютера свидетельствует об устойчивости спутника.

Коммуникация

Подсистема связи отвечает за обеспечение полудуплексной связи спутника с различными наземными станциями в диапазоне HAM 434–438 МГц, который используется как для передачи данных по восходящей, так и нисходящей линии связи.[8] Частота, используемая спутником, составит 437,025 МГц.[9]Подсистему связи можно разделить на две части:

Космический корабль

Подсистема состоит из:

Сегмент наземной станции

Команда установила полностью функциональную наземную станцию ​​в помещениях с возможностью восходящей и нисходящей линии связи как в диапазонах 435 МГц, так и в диапазонах 145 МГц.[10]Команда успешно получила сигналы от различных аналоговых и цифровых спутников, и данные были проверены соответствующими спутниковыми командами. Наземный сегмент включает в себя решетку из 2 скрещенных антенн Yagi для диапазона 434–438 МГц и простую антенну. Яги Уда и антенна Potato Masher для диапазона 144–148 МГц.

Бортовой компьютер

Подсистема бортового компьютера (ОС) представляет собой отказоустойчивую систему на базе микроконтроллера. Используемый микроконтроллер - AT91SAM7x512. Это вторая подсистема, которая запускается после подачи питания и играет важную роль в развертывании антенны. В ходе миссии OC собирает важные данные о состоянии различных систем на спутнике и сохраняет их в энергонезависимой памяти, а затем отправляет их на наземную станцию ​​по запросу. Он также управляет полезной нагрузкой связи точка-точка, надлежащим образом сохраняя и отправляя сообщения. Основная роль OC заключается в обработке набора команд, полученных от наземных станций через систему связи. OC - ​​это главная система управления спутником.

Мощность

Подсистема Power является полностью аналоговой по своей природе, а также полностью автономной в своем функционировании, являясь первой подсистемой, которая запускается после запуска. Он обеспечивает питание всех электрических систем на борту спутника и защищает их от сбоев в электросети. DC-DC преобразователи используются для кондиционирования и регулирования мощности. Цепи защиты нагрузки рассчитаны на тройное резервирование и работают совместно с бортовым компьютером и контроллером оконечного узла. Система питания отвечает за развертывание антенны для системы связи через скачок тока. Литий-ионные аккумуляторы используются для хранения энергии. Бортовые датчики напряжения, тока и температуры контролируют электрическое и тепловое состояние спутника и предоставляют важную часть данных мониторинга состояния (HMD).

Структура

Подсистема конструкции отвечает за создание прочного корпуса для спутника, в котором могут разместиться все компоненты и защищать их от суровых условий космоса.[11] Сравнительные исследования различных материалов показали, что лучше подходит Al 6061-T6. Следовательно, он был использован для основного кадра спутника. Другие материалы, такие как ABS, FR4, также использовались в соответствии с особыми требованиями. Все эти материалы перед вводом в эксплуатацию были сначала проверены на свои свойства. Основная конструкция спутника состоит из четырех направляющих и двух рам. Три печатные платы расположены в виде U-образной формы с аккумулятором посередине.

Анализ вибрации: Во время запуска спутник испытывает сильные вибрации. Он должен уметь их выдерживать. Для того же моделирования были проведены и проверены путем проведения испытаний как на квалификационных, так и на летных моделях.

Температурный менеджмент и контроль: Температура спутника должна поддерживаться в определенном диапазоне, чтобы обеспечить правильную работу. В Сваям применена пассивная тепловая система. Изоляционные материалы, такие как Каптон, белая краска, лента с низким коэффициентом излучения, черная лента и Оптический солнечный отражатель используются. Тепловая система прошла испытания в термовакуумном тесте (на QM и FM), а также на горячих и холодных испытаниях (на QM).

Достижения

Команда опубликовала и представила различные доклады на различных конференциях.[12]В 2011 году один из основателей этой инициативы Нишай Мхатре стал первым индийцем, удостоенным престижной награды. Премия Луиджи Наполитано к IAF[13] за его публикации на Международный астронавтический конгресс как молодой ученый в возрасте до 30 лет.

Спутник Swayam также был удостоен награды Gandhian Young Technological Innovation Award за 2016 год.[14] в категории «Аэрокосмическая инженерия» Общества исследований и инициатив в области устойчивых технологий и институтов.

Рекомендации

  1. ^ CSAT, Сваям. "Инициатива спутника COEP". CSAT. Инженерный колледж, Пуна.
  2. ^ Миссия Сваям, официальный сайт. "Миссия Сваям". Официальный веб-сайт. Команда Сваям, COEP. Получено 10 января 2016.
  3. ^ Информация для прессы .Бюро Департамента космоса. «Запуск спутников, созданных студентами». Бюро информации для прессы Govt. Индии. Получено 2 декабря 2015.
  4. ^ а б "Брошюра PSLV-C34". ISRO. Получено 21 июн 2016.
  5. ^ «Завтра ИСРО запустит 20 спутников». Индуистский. 2016-06-21. ISSN 0971-751X. Получено 2016-06-21.
  6. ^ Спутник COEP, SWAYAM, Амсат, Индия. «Сваям». AMSAT India. Получено 10 января 2016.
  7. ^ Система управления отношением, Миссия Сваям. «Система контроля настроения». Команда Сваям, COEP. Получено 10 января 2016.
  8. ^ Система связи, миссия Сваям. «Система связи». Команда Сваям, COEP. Получено 10 января 2016.
  9. ^ AMSAT-UK, спутниковая база данных IARU. "Координация частот любительских спутников IARU". AMSAT-UK. Получено 10 января 2016.
  10. ^ Миссия Сваям, Наземный сегмент. «Наземный сегмент». Команда Сваям, COEP. Получено 10 января 2016.
  11. ^ Структурная система, миссия Сваям. «Структурная система». Команда Сваям, COEP. Получено 10 января 2016.
  12. ^ Достижения, Миссия Сваям. «Достижения, Миссия Сваям». Команда Сваям, COEP. Получено 10 января 2016.
  13. ^ http://www.iafastro.org/activities/honours-awards/luigi-g-napolitano-award/
  14. ^ http://gyti.techpedia.in/project-detail/swayam-passively-stabilized-communication-s satellite/9178

внешняя ссылка