{"id":9742,"date":"2021-04-03T15:00:10","date_gmt":"2021-04-03T13:00:10","guid":{"rendered":"https:\/\/spaceteam.at\/?p=9742"},"modified":"2021-04-03T15:00:10","modified_gmt":"2021-04-03T13:00:10","slug":"spaceteamsat1-update","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wptest3.tust.at\/index.php\/2021\/04\/03\/spaceteamsat1-update\/","title":{"rendered":"SpaceTeamSat1 Update"},"content":{"rendered":"

Seit dem \u201eSpaceTeamSat1\u201c Kick Off im August 2020 konnten einige bedeutende Schritte in der Entwicklung unseres CubeSats gemacht werden, die wir in diesem Blogpost vorstellen wollen.<\/span><\/p>\n

Wie bereits zuvor angek\u00fcndigt, fand im Oktober 2020 unser erstes Review \u2013 das Preliminary Design Review (PDR) \u2013 statt. Daher arbeiteten wir im Herbst noch intensiv an der Ausarbeitung unserer Mission, was die Definition der verschiedenen Subsysteme des Satelliten miteinschlie\u00dft. Beim 5-st\u00fcndigen PDR, welches mit Space Team Mitgliedern sowie externen Experten durchgef\u00fchrt wurde, bekamen wir viele Anmerkungen und wurden auf sehr viele wichtige Aspekte hingewiesen. Die Hauptpunkte waren die Educational Payload \u2013 die bis dahin auf der Arduino Platform basierte \u2013 nochmals im Hinblick auf Accessability und Usability f\u00fcr Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fcler von AHS und BHS zu hinterfragen. Zudem waren die Konzepte f\u00fcr unsere Subsysteme zu komplex und somit f\u00fcr Space Anwendungen nicht zuverl\u00e4ssig anwendbar. Aus diesen Gr\u00fcnden wurde die Mission bzw. das Konzept nochmals \u00fcberarbeitet. Auf der aktualisierten Seite<\/a> finden sich detailliertere Informationen zur \u00fcberarbeiteten CubeSat Mission.
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Anfang 2021 hatten wir dann ein erneutes Review, bei dem wir unsere angepasste Mission vorstellten und die Haupt\u00e4nderungen etwas genauer beschrieben und diskutierten. Dieses Mal konzentrierten wir uns auf die wesentlichen Punkte und pr\u00e4sentierten ein High-Level Konzept unserer Mission. Die Educational Payload unserer \u00fcberarbeiteten Mission ist nun ein Raspberry Pi, auf dem Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fcler Python Code ausf\u00fchren werden k\u00f6nnen, um damit Sensoren und Kameras an Board des Satelliten auslesen zu k\u00f6nnen. Wir hoffen, dass diese Wahl unser Projekt f\u00fcr Sch\u00fclerinnen und Sch\u00fcler noch zug\u00e4nglicher macht und wir dadurch mehr junge Menschen f\u00fcr Technik und Naturwissenschaften begeistern k\u00f6nnen.<\/span><\/p>\n

In der Entwicklung unseres CubeSats werden wir in Zukunft mehrere Reviews abhalten, um den Fortschritt etwas genauer analysieren zu k\u00f6nnen und auch um unsere Subsysteme kritisch zu hinterfragen. Ein weiterer wichtiger Schritt in der Realisierung unserer Mission ist ein High-Altitude Flight<\/b>, den wir vor einem Start ins All durchf\u00fchren m\u00f6chten. Dabei soll die CubeSat Plattform und die Infrastruktur \u2013 das hei\u00dft die Ground Station sowie die ganze RF Kommunikationsstrecke \u2013 unter realen Bedingungen getestet werden. Der CubeSat soll dazu an einen Wetterballon oder \u00e4hnlichem angebracht werden und auf einige km H\u00f6he geflogen werden. Nat\u00fcrlich soll dabei auch schon ein Szenario durchgespielt werden, wie es dann in der Mission im All stattfinden wird. Im Moment sind wir hier noch in der konkreten Planungsphase \u2013 weitere Details werden demn\u00e4chst folgen.<\/span><\/p>\n

Engineering<\/h1>\n

Da unser Konzept von externen Experten f\u00fcr gut empfunden wurde, haben wir uns dazu entschieden mit der Entwicklung des Electrical Power Systems (EPS)<\/b> und des Communication and On-board Computers (COBC)<\/b> zu beginnen. Der Hintergrund ist, dass diese beiden Systeme missions-entscheidend sind und somit bedeutend l\u00e4nger und intensiv getestet werden m\u00fcssen. Zudem sollte zu einem m\u00f6glichst fr\u00fchen Zeitpunkt der Dataflow<\/b> sowie die Architektur der gesamten CubeSat Mission definiert sein. Auf diese drei Punkte wird im Folgenden etwas genauer eingegangen.<\/span><\/p>\n

Dataflow<\/h3>\n

Um den Dataflow bzw. die Software Architektur zu definieren, haben wir damit begonnen diese Thematik als Spiel nachzubilden. Das hei\u00dft, dass verschiedene Personen innerhalb des Dataflows die Rolle der einzelnen Subsysteme \u00fcbernehmen und dann entscheiden, wie mit den Daten umgegangen wird. Das Ganze kann mit der Concurrent Design Facility<\/a> der ESA verglichen werden. Die folgende Abbildung zeigt das Spielbrett, welches wir Corona-bedingt, auf der Onlineplattform miro erstellt haben.<\/span><\/p>\n

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Durch das Dataflow Game haben wir herausgefunden, welche Interfaces, etc. n\u00f6tig sind, damit man Daten von der Ground Station zum CubeSat schicken kann und auch wieder Daten erfolgreich zur\u00fcckbekommt. Im Moment haben wir alle wichtigen Datentypen und Szenarien definiert und sind daher mit der Dokumentation besch\u00e4ftigt, damit wir bald wieder in ein Review starten k\u00f6nnen. Zudem werden wir dann innerhalb des Reviews den Dataflow auf Fehler \u2013 zum Beispiel keine Solarenergie, etc. \u2013 testen, um das jetzige Konzept auf den Pr\u00fcfstand zu stellen.<\/span><\/p>\n

Electrical Power System (EPS)<\/h3>\n

Hier wurde bereits ein Konzept ausgearbeitet. Dieses wurde auch schon in einem Review besprochen und ist somit bereit, genauer evaluiert zu werden. So wurde zum Beispiel darauf verzichtet Spannungsversorgungen mit mehreren Priorit\u00e4ten bereitzustellen. Die Aufgabe des Power Management wurde somit auf den COBC ausgelagert. Dieser Ansatz soll die Testbarkeit und Zuverl\u00e4ssigkeit der EPS erh\u00f6hen. <\/span>Im Moment sind wir damit besch\u00e4ftigt einen Prototypen aufzubauen und die Funktionalit\u00e4t zu testen. Besonderes Augenmerk wird auf die LiFePo Akkuzellen und deren Eigenheiten gelegt. Zudem sind wir in Kontakt mit anderen europ\u00e4ischen Universit\u00e4ten und deren Space Teams, um deren Feedback zu unserem EPS Design in die weitere Entwicklung einflie\u00dfen lassen zu k\u00f6nnen.
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Communication and On-board Computer (COBC)<\/h3>\n

Hier haben wir uns zwischenzeitlich f\u00fcr die STM32 Familie als Main Processing Unit entschieden. Dies erm\u00f6glicht es uns ein Real-Time Operating System (RTOS) zu verwenden. Derzeit evaluieren wird das Betriebssystem RODOS (https:\/\/gitlab.com\/rodos\/rodos<\/a>), welches vom DLR und der Julius-Maximilians-Universit\u00e4t W\u00fcrzburg speziell f\u00fcr Satelliten Missionen entwickelt wurde. Erste Tests stimmen uns so weit zuversichtlich, dass RODOS f\u00fcr unseren CubeSat eine geeignete Wahl darstellt.<\/span><\/p>\n

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N\u00e4chste Schritte<\/h1>\n

Unser n\u00e4chstes Etappenziel ist es bis Ende 2021 einen Flat Sat* zu entwickeln, auf dem wir verschiedenste Szenarien unserer Satelliten Mission simulieren k\u00f6nnen. Nat\u00fcrlich werden wir auch ein CubeSat Modell fertigen, um auch elektromagnetische Einfl\u00fcsse der Subsysteme ber\u00fccksichtigen k\u00f6nnen. Wir sind zuversichtlich, dass uns die Flat Sat Platform erm\u00f6glichen wird, unser Dataflow Konzept zu evaluieren und unsere gesamte Satelliten Platform auf Herz und Nieren zu testen.<\/span><\/p>\n

Just dieser Tage kam zudem die Notification der Small Satellite Konferenz 2021 (https:\/\/smallsat.org\/<\/a>), dass wir unsere Mission mit einem Poster bei der \u2013 leider \u2013 wieder virtuellen Konferenz vorstellen d\u00fcrfen. Weitere Infos dazu in K\u00fcrze.<\/span><\/p>\n

* Flat Sat bezeichnet einen Aufbau bei dem alle Subsystem PCBs offen auf einem Mainboard platziert sind. Dies erm\u00f6glicht es, dass Messungen leicht zug\u00e4nglich gemacht werden k\u00f6nnen. Somit kann das System gut analysiert werden und verschiedene Szenarien simuliert werden.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Seit dem \u201eSpaceTeamSat1\u201c Kick Off im August 2020 konnten einige bedeutende Schritte in der Entwicklung unseres CubeSats gemacht werden, die wir in diesem Blogpost vorstellen wollen. Wie bereits zuvor angek\u00fcndigt, fand im Oktober 2020 unser erstes Review \u2013 das Preliminary Design Review (PDR) \u2013 statt. Daher arbeiteten wir im Herbst noch intensiv an der Ausarbeitung… Read More »SpaceTeamSat1 Update<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":13,"featured_media":9746,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"neve_meta_sidebar":"","neve_meta_container":"","neve_meta_enable_content_width":"","neve_meta_content_width":0,"neve_meta_title_alignment":"","neve_meta_author_avatar":"","neve_post_elements_order":"","neve_meta_disable_header":"","neve_meta_disable_footer":"","neve_meta_disable_title":"","_themeisle_gutenberg_block_has_review":false,"_ti_tpc_template_sync":false,"_ti_tpc_template_id":"","footnotes":""},"categories":[210,103],"tags":[],"class_list":["post-9742","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog-2021","category-cubesat-en"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/wptest3.tust.at\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9742","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/wptest3.tust.at\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/wptest3.tust.at\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wptest3.tust.at\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/13"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wptest3.tust.at\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=9742"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/wptest3.tust.at\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9742\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/wptest3.tust.at\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/9746"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/wptest3.tust.at\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=9742"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/wptest3.tust.at\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=9742"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/wptest3.tust.at\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=9742"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}