{"id":11984,"date":"2023-06-20T18:34:20","date_gmt":"2023-06-20T16:34:20","guid":{"rendered":"https:\/\/spaceteam.at\/?p=11984"},"modified":"2023-06-20T18:34:20","modified_gmt":"2023-06-20T16:34:20","slug":"cubesat-sts1-kommt-dem-all-naeher","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wptest3.tust.at\/index.php\/2023\/06\/20\/cubesat-sts1-kommt-dem-all-naeher\/","title":{"rendered":"CubeSat STS1 kommt dem All n\u00e4her"},"content":{"rendered":"

Da die Entwicklung unserer aktuellen CubeSat Mission mit immer gr\u00f6\u00dferen Schritten dem All n\u00e4herkommt, nutzen wir hier die M\u00f6glichkeit um einen R\u00fcckblick auf das bereits Erreichte zu geben und um die n\u00e4chsten Schritte zu zeigen. Zudem k\u00f6nnen wir bereits einen Ausblick auf den Launch geben, der mittlerweile ebenfalls fixiert wurde.<\/p>\n

Im Moment arbeiten 21 Personen am Design der Subsysteme (Hardware und Software), der Integration des CubeSats, sowie am Missionsdesign. Seit dem Start im August 2020 waren aber auch viele andere Personen an der Entwicklung beteiligt, wobei auch unseren Reviewern und Sponsoren ein ganz besonderer Dank gilt.<\/p>\n

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System Architektur und FlatSat<\/h1>\n

Das erste Review galt der Systemarchitektur, da diese die Grundlage f\u00fcr die Zusammenarbeit der Subsysteme vorgibt. Nachdem die Architektur von unseren Reviewern dankenswerterweise begutachtet und akzeptiert wurde, starteten wir mit der Entwicklung der Subsysteme. Wie in Abbildung 1 zu sehen ist, wurden die einzelnen Subsysteme auf einem gro\u00dfen PCB (FlatSat) installiert. Solch ein Aufbau erm\u00f6glicht die benutzerfreundliche Simulation des Satelliten am Boden. Da der FlatSat auch mit dem Internet verbunden ist, kann Software jederzeit, und von \u00fcberall darauf getestet werden.<\/p>\n

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Abbildung 1:<\/u> Best\u00fcckter FlatSat mit den ersten Prototypen der einzelnen Subsysteme.<\/p><\/div>\n

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Im Zuge der Inbetriebnahme wurde die grunds\u00e4tzliche Funktion der einzelnen Subsysteme mit Hilfe von einfachen Skripten getestet. Nachdem diese \u201eSmoke Tests\u201c erfolgreich durchgef\u00fchrt wurden, konnte dann mit der Communication and On-Board Computer (COBC) Software begonnen werden, welche auf dem Betriebssystem \u201eRodos\u201c basiert. Rodos ist ein real-time operating system (RTOS), welches von der Universit\u00e4t W\u00fcrzburg am Lehrstuhl f\u00fcr Informationstechnik f\u00fcr Luft- und Raumfahrt (Prof. Sergio Montenegro) entwickelt wurde. Da wir im Zuge des System Architektur Reviews, den Dataflow vom Boden bis zum CubeSat spielerisch mithilfe eines \u201eDataflow Game\u201c definiert haben, hat sich daraus auch die Software Architektur ergeben, welche nun entwickelt werden kann.<\/p>\n

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Abbildung 2:<\/u> Als die Hardware funktionsf\u00e4hig war, konnte mit der Software Entwicklung auf dem COBC begonnen werden.<\/p><\/div>\n

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Des Weiteren hilft uns der FlatSat nun auch neue Versionen der Subsysteme, sowie Software Konzepte zu testen und zu evaluieren. Dies beinhaltet auch Langzeittests unter kontrollierten Bedingungen, sowie die gezielte Manipulation von Subsystemen zur Simulation von Fehlern, die eventuell w\u00e4hrend der Mission auftreten k\u00f6nnten. So werden wir den FlatSat auch noch nach dem Launch weiter im Betrieb lassen um Szenarien nachzuspielen und verschiedenste Funktionen zu testen.<\/p>\n

Zudem haben wir bereits mit Hilfe des FlatSats und der aktuellen Subsystem Versionen die grunds\u00e4tzliche Mission testen k\u00f6nnen: Also das Ausf\u00fchren eines Python Skripts zum Auslesen von verschiedensten Sensoren und der Kommunikation zwischen dem COBC und der Education Payload, welche aus dem Raspberry Pi und den Sensoren besteht. Das Setup wurde auch schon komplett energieautonom betrieben, um die Funktion unseres Electrical Power System (EPS) zu testen. Abbildung 3 zeigt die Demonstration und die Visualisierung der Sensordaten bei der Langen Nacht der Forschung 2022 in Wien.<\/p>\n

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Abbildung 3:<\/u> Funktionsf\u00e4higer FlatSat zur Demonstration der Mission. Auf dem Bildschirm werden die Daten live vom COBC ausgelesen und dargestellt.<\/p><\/div>\n

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Ground Station<\/h1>\n

Da wir nat\u00fcrlich mit dem CubeSat kommunizieren wollen, machten wir uns an die Arbeit und starteten mit der Konstruktion unserer Ground Station. Diese soll auf dem Open-Source Projekt SatNOGS aufbauen. Zus\u00e4tzlich soll das Konzept der SatNOGS Ground Stations in Schulen angeboten werden und Satellitenkommunikation somit Sch\u00fcler:innen vermittelt werden. Hier ist auch anzumerken, dass diese Ground Station zum Empfangen jeglicher Satelliten Daten verwendet werden kann und somit auch unabh\u00e4ngig von unserer CubeSat Mission betrieben werden kann.<\/p>\n