Часки I

Наноспутник, первый, который будет запущен вручную
Часки I
Часки I
Тип миссииНаучный
ОператорНациональный инженерный университет
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПАР1998-067ET
Номер SATCAT40117
Веб-сайтwww.chasqui.uni.edu.pe
Свойства космического корабля
Автобус1U КубСат
Стартовая масса1 килограмм (2,2 фунта)
Начало миссии
Дата запуска18 августа 2014 г. ( 2014-08-18 )
Параметры орбиты
Система отсчетаГеоцентрический
РежимНизкая Земля

Chasqui I — это наноспутник весом в один килограмм [1], разработанный студентами Национального инженерного университета Перу (UNI) на основе технологии CubeSat . Разработанный при содействии Российского юго-западного государственного университета (SWSU), Курск, он был частью образовательного проекта по приобретению опыта и возможностей в разработке спутников.

Наноспутник был запущен с Международной космической станции во время выхода в открытый космос 18 августа 2014 года. Концептуальный спутник был оснащен двумя камерами — одной для видимого света и одной для инфракрасного — для фотографирования Земли . [2]

Название проекта отсылает к часки , служившим посланниками в империи инков .

Общие цели

Большинство задач UNI в области спутниковых технологий были выполнены с помощью наноспутников CubeSat . Планы Chasqui I включали фотографирование Земли с передачей на наземную станцию. [3]

Конкретные цели проекта заключались в следующем: (1) установить контакт и оказать поддержку другим университетам и учреждениям, участвующим в подобных проектах; (2) углубить знания в области новых информационных и коммуникационных технологий; (3) возглавить проекты в Латинской Америке; и (4) продемонстрировать и проверить новые технологии. [ необходима ссылка ]

Заявленные цели проекта были следующими: [ необходима ссылка ]

  • Разработка профиля проекта
  • Финансирование
  • Наращивание потенциала
  • Реализация лаборатории
  • Развитие проекта
  • Тестирование интеграции
  • Руководящие принципы
  • Операция

Проект

Chasqui I — это студенческий исследовательский проект наноспутника , весом менее 1 кг и объемом до 1 л. Он был разработан для съемки перуанской земли с помощью камеры CMOS , которая стремится различать плодородные земли и необрабатываемые районы. В качестве студенческого проекта Chasqui I был построен с использованием коммерческих компонентов . Он использует любительскую радиочастоту , что позволяет определять местоположение по всей стране. Студенты проекта Chasqui I также разработали наземную станцию , которая позволяет осуществлять удаленный мониторинг спутника, а также спутников других университетов.

Перу имеет большое географическое разнообразие, что делает очень сложным постоянный мониторинг ситуации природных и антропогенных событий, таких как постоянное таяние снегов, вырубка лесов Амазонки , защита мест обитания исчезающих видов, борьба с наркотерроризмом , наблюдение за границами и территориальным морем, а также прогнозирование и смягчение последствий стихийных бедствий. UNI, с его проектом Chasqui I, предпринимает шаги в процессе решения таких проблем, как мониторинг сельскохозяйственных культур и телекоммуникации .

Модули проекта

Краткое описание модулей разработки проекта

Механическая конструкция – EMEC

Моделирование перемещений во внутренней раме спутника

Модуль механической структуры (EMEC) отвечал за анализ состояния месторождения, сравнение существующих конструкций наноспутников и изготовление спутника на основе стандартного формата CubeSat.

Центральный контроль и управление информацией – CCIM

Эта подсистема управляет и отслеживает информацию из всех подсистем Часки I. Она содержит процессор, называемый бортовым компьютером (БК), который выполняет вычислительные функции всех других подсистем.

Управление питанием и температурой – PCT

Энергетический цикл Часки I

Подсистема питания отвечает за прием, обработку, хранение и распределение электроэнергии среди других подсистем спутника. Целью этой подсистемы является обеспечение необходимого запаса электроэнергии.

Подсистема термического контроля отвечает за поддержание надлежащей температуры компонентов спутника. Наиболее важной задачей этой подсистемы является поддержание аккумуляторов в рабочих пределах 0 °C–20 °C.

Эти подсистемы также управляют и контролируют состояние спутника, например, температуру, напряжение и ток. Обе подсистемы, включая нагреватели, были спроектированы и построены в UNI. [ необходима цитата ]

Система связи – SICOM

Эта подсистема отвечает за обеспечение связи между спутником и наземной станцией. [ необходима цитата ]

Система получения изображений – SIMA

Блок-схема SIMA

Эта подсистема получает фотографии Земли с помощью двух камер: одной в видимом и другой в ближнем инфракрасном диапазоне . Цифровая информация собирается CCIM и затем отправляется на наземную станцию ​​(ESTER). Кроме того, модуль отвечает за обработку полученных цифровых изображений.

Системная идентификация иКонтроль отношения– СДКА

Блок-схема SDCA

Эта подсистема поддерживает стабилизацию и ориентацию наноспутника, корректируя ориентацию при необходимости. В частности, модуль [ необходима цитата ]

  • стабилизирует наноспутник после выхода из разгонного блока за счет снижения (в пределах 0,1 рад/с) и управления угловыми скоростями;
  • поддерживает точность наведения 3° для съемки Перу и, если это технически возможно, широкого охвата Южной Америки посредством маневров крена 30° и тангажа 30°;
  • поддерживает менее требовательную точность наведения (например, 20°), что позволяет осуществлять обмен данными между спутником и наземной станцией.

SDCA позволяет Chasqui I определять свое положение, рассчитывать коррекцию, необходимую для достижения желаемой ориентации, и выполнять необходимые маневры с помощью приводов . Система определения положения использует магнитометры , солнечные датчики и алгоритмы определения положения для оценки положения и угловых скоростей . Также оценивалось использование GPS и гироскопов в качестве датчиков для определения положения. [ необходима цитата ] Система управления положением использует электромагнитные катушки и постоянные магниты в качестве приводов, образуя то, что известно как магнитные вращатели . Магнитные вращатели особенно важны для стабилизации наноспутника после того, как он покидает развертывающее устройство. Включение постоянного магнита создает систему активно-пассивного управления. Также оценивалось использование магнитных материалов и магнитного гистерезиса . [ необходима цитата ]

Наземная станция – ЭСТЕР

Блок-схема ESTER

Эта наземная подсистема состоит из объектов и беспроводной связи (радио), необходимых для связи с Chasqui I (и любым другим спутником). Ее основными функциями являются: [ необходимая цитата ]

  • Последующие действия: радиосвязь или прослушивание маяка или спутника для определения его местоположения
  • Телеметрия: запрос переменных состояния (таких как температура или напряжение) для мониторинга и проверки расчета орбиты спутника.
  • Коммандос: приказ выдвинуть спутниковую антенну , сбросить настройки системы или сделать и отправить фотографии

Системные орбиты – SORS

Траектория Часки I

Целью данного модуля является моделирование траектории Часки I, которая рассчитывается путем решения дифференциальных уравнений движения параллельно с использованием двух программ: DelPhi и MATLAB .

Это моделирование выполняется с учетом следующих фаз: [ необходима ссылка ]

  • Получите нелинейные уравнения движения, рассматривая Землю как инерциальную систему отсчета , квадрупольный член гравитационного потенциала и используя второй закон Ньютона.
  • Решить уравнения движения (энергия остается постоянной), используя метод Рунге-Кутты 4-го порядка.
  • Провести моделирование траектории Chasqui I с использованием MATLAB

Интеграция и тестирование модулей – MIP

MIP-рендеринг подсистем Часки I

Этот модуль отвечал за сборку всех компонентов спутника, таких как печатные платы , камеры , батареи , антенны , датчики и магнитные двигатели . Последующие цели включали оптимизацию поверхностей, объемов, масс; нахождение центра масс ; планирование и проведение стандартизированных требований к испытаниям; и проведение полевых испытаний.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Chasqui 1". Gunter's Space Page . Получено 2024-06-14 .
  2. ^ "Фото: Космонавты выходят в открытый космос для запуска перуанского спутника". Space.com . 18 августа 2014 г.
  3. ^ Кулу, Эрик. «Часки-И». База данных наносатов . Проверено 14 июня 2024 г.
  • Национальный инженерный университет. Местонахождение государственного университета, расположенного в Лиме, ​​Перу.
  • CTIC – Центр информационных и коммуникационных технологий UNI (CTIC-UNI).
  • Официальный сайт проекта Chasqui 1 Вся информация, касающаяся проекта.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Chasqui_I&oldid=1233990699"