Разработка полезной нагрузки спутника Cyclops формата Cubesat
Автор: Сотникова Н. В., Кададова А. В., Кадочников Д. М., Уткин В. В.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника
Статья в выпуске: 1 т.24, 2023 года.
Бесплатный доступ
На протяжении последних десятилетий увеличивается количество запускаемых спутников формата CubeSat. Данные спутники обладают рядом преимуществ: малый срок разработки, невысокая стоимость, возможность модификаций для определенных научных задач и тестирование технических решений и новых разработок. В данной статье излагается описание полезных нагрузок малого космического аппарата: спутника формата CubeSat 3U CYCLOPS, созданного в Балтийском государственном техническом университете «ВОЕНМЕХ» имени Д. Ф. Устинова в рамках выигранного гранта по программе Space-Pi. Цель исследования - создание, тестирование и изучение работы модулей полезных нагрузок аппарата, построенных с применением коммерчески доступных компонентов, в условиях космического полета. В тексте описана структура взаимодействия полезной нагрузки и платформы «ОрбиКрафт-Про 3U» от компании ООО «Спутникс». Рассматривается процесс создания платы управления нагрузками. Описано программное обеспечение системы управления мехатронного и многостепенного исполнительного модулей с применением логирования и коррекцией ошибок. Помимо вышеперечисленных модулей, была разработана и система управления полезными нагрузками, позволяющая осуществлять серию экспериментов при нахождении малого космического аппарата на орбите. В статье объясняется принцип работы взаимодействия космического аппарата с землей через специальное программное обеспечение Houston сontrol сenter application и Houston Telnet. В результатах описаны проведенные тестирования для механических узлов космического аппарата. Приведены примеры полученных пакетов телеметрии с борта аппарата. В статье также отображены дальнейшие планы проекта и перспективы применения разработанной аппаратуры для внедрения в крупногабаритные космические системы и комплексы. Также в рамках этого проекта студентам и школьникам удалось получить инженерный опыт разработки устройств, предназначенных для работы в условия космического пространства.
Малые космические аппараты, полезная нагрузка, модуль, спутник, система связи, can, cubesat, telnet
Короткий адрес: https://sciup.org/148326247
IDR: 148326247 | DOI: 10.31772/2712-8970-2023-24-1-144-154
Список литературы Разработка полезной нагрузки спутника Cyclops формата Cubesat
- Nanosats Database [Электронный ресурс]. URL: https://www.nanosats.eu (дата обращения: 10.01.2023).
- CDS. CubeSat Design Specification. Rev. 14.1 California Polytechnic State University, 2022.
- Poghosyan A. CubeSat evolution: Analyzing CubeSat capabilities for conducting science missions / A. Poghosyan, A. Golkar // Progress in Aerospace Sciences. 2017. Vol. 88. P. 59-83. Doi: 10.1016/j.paerosci.2016.11.002.
- Хохлов А. В. Образовательный космический проект space-П // Пилотируемые полеты в космос: материалы XIV Междунар. науч.-практ. конф. Звездный городок, 17-19 ноября 2021 г. / Гос. корп. по космич. деят-ти «Роскосмос»; Науч.-исслед. испытат. центр подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина. Звездный городок, 2021. С. 384-386.
- Конструктор спутника «ОрбиКрафт» [Электронный ресурс]. URL: http://www.orbicraft. sputnix.ru/doku.php (дата обращения: 10.01.2023).
- Симонов В. Л. Применение разработки наноспутников кубсат (Cubesat) в учебном процессе / // Современные информационные технологии в образовании, науке и промышленности: сб. тр. XXI Междунар. конф. М.: Экон-Информ, 2022. С. 81-84.
- Перспективы применения комбинированного накопителя электроэнергии космического применения / А. И. Тишков, Ю. В. Коноплев, А. А. Юев и др. // Сибирский аэрокосмический журнал. 2022. Т. 23, № 1. С. 105-115. Doi: 10.31772/2712-8970-2022-23-1-105-115.
- A Survey on CubeSat Missions and Their Antenna Designs / L. Sining, T. Panagiotis, R. Raad et al. // Electronics. 2022. No. 11. P. 1-46. Doi: 10.3390/electronics11132021.
- Егоров, О. Д. Мехатронный подход при проектировании интегрированных мехатронных модулей // Вестник МГТУ «Станкин». 2018. № 1(44). С. 101-105.
- Open source implementation of ECSS CAN bus protocol for CubeSats / Scholz Artur, Hsiao Tian-Hao, Juang Jer-Nan, Cherciu Claudiu // Advances in Space Research. 2017. No. 62. Doi: 10.1016/j.asr.2017.10.015.
- БГТУ «Военмех» им. Д. Ф. Устинова завершил разработку полезных нагрузок для малых космических аппаратов CubeSat [Электронный ресурс]. URL: https://www.voenmeh.ru/ news/science/cubesat-development (дата обращения: 10.01.2023).
- Студенческий центр управления полетами [Электронный ресурс]. URL: https://sat. sibsau.ru/ (дата обращения: 10.01.2023).
- TM Synchronization and Channel Coding - CCSDS [Электронный ресурс]. URL: https://public.ccsds.org/Pubs/131x0b4.pdf (дата обращения: 10.01.2023).
- Научно-образовательный космический эксперимент на спутниках «СириусСат-1, -2» / В. В. Богомолов, А. В. Богомолов, Ю. Н. Дементьев и др. // Вестник Московского ун-та. Серия 3: Физика. Астрономия. 2020. № 6. С. 125-134. Doi: 10.3103/S0027134920060077.
- SPUTNIX - For radio amateurs [Электронный ресурс]. URL: https://sputnix.ru/en/satellites-sputnix/for-radioamateurs (дата обращения: 10.01.2023).
- Военмеховский спутник в космосе [Электронный ресурс]. URL: https://www.voenmeh.ru/ news/science/cubesat (дата обращения: 10.01.2023).
