Спутник Корнельского университета - Википедия - Cornell University Satellite

Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален Найдите источники: "Спутник Корнельского университета"  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Ноябрь 2011 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

В Корнельский университет Спутник (CUSat) это наноспутник разработан Корнелл Университет который был запущен 29 сентября 2013 года. Он использовал новый алгоритм под названием Carrier-phase Дифференциальный GPS (CDGPS) для калибровки систем глобального позиционирования с точностью до 3 миллиметров. Эта технология может позволить нескольким космическим кораблям путешествовать в непосредственной близости.^[1]

Проект CUSat стартовал в 2005 году и стал победителем конкурса Университетская программа Nanosat-4 который направлен на обучение будущих специалистов в аэрокосмической отрасли и разработку новых космических технологий. В рамках этой программы CUSat выполнил экологические испытания и другие аспекты окончательной I&T в AFRL Комплекс аэрокосмической техники на База ВВС Киртланд. CUSat работал с AFRL над завершением процесса SERB Министерства обороны в рамках подготовки к запуску с Программа космических испытаний. Спутник запущен в качестве дополнительной полезной нагрузки для КАССИОПА на SpaceX Сокол 9 ракета 29 сентября 2013 года.^[2]

Детали операции

Первоначально космический сегмент был спроектирован так, чтобы состоять из двух функционально идентичных спутников, которые будут запускаться вместе и по отдельности на орбите в конфигурации инспектора цели. На орбите CUSat будет использовать микротягу. Импульсные плазменные двигатели (PPT) и фаза несущей с точностью до сантиметра дифференциальный GPS (CDGPS) для навигации по спутникам с точностью до десяти метров друг от друга. Спутник-инспектор будет использовать камеры для сбора изображений целевого спутника при выполнении относительной навигации. Целевые спутниковые снимки будут переданы в наземный сегмент, где они будут использоваться для восстановления трехмерной модели для конечного пользователя.

Миссия была изменена после того, как во время испытаний был поврежден один из сегментов. Позже он состоял из одного спутника с несколькими антеннами, передающими данные друг другу.^[3]

Исходный план

Фаза первая: запуск

CUSat запускается в качестве дополнительной полезной нагрузки на ракете-носителе. Оказавшись на орбите в правильном положении, CUSat отделился от ракеты-носителя, где он начал Фазу 2 - инициализацию.

Этап второй: инициализация

Как только CUSat отделится от ракеты-носителя и войдет в фазу инициализации, он войдет в солнечное освещение, где и включится космический корабль. Космический корабль установит связь с Центром управления полетами в Корнелле через одну из нескольких наземных станций, сигнализируя о его статусе. Затем космический корабль начнет оценивать свою частоту падения и при необходимости будет разбираться. После стабилизации CUSat приступит к пусконаладочным работам. Операторы ЦУП будут оценивать состояние большинства спутниковых подсистем. В это время главный космический корабль начнет поиск ближайших спутников GPS. Затем для получения точного решения для определения местоположения устанавливается дифференциальная GPS-синхронизация по фазе несущей. Космический корабль войдет в Фазу Третью: Разделение космического корабля.

Третий этап: разделение космических аппаратов

Однажды контроль отношения был получен, CUSat's приводы скорректировал отношение для правильного разделения.

Еще находясь в освещении, CUsat затем выполнил разделение с малой ударной нагрузкой с помощью световая полоса на верхний и нижний сателлиты. После разделения CUSat перешел в четвертую фазу: инспекция.

Этап четвертый: проверка

После того, как и верхний, и нижний спутники получили привязку GPS, относительное расстояние между ними было рассчитано с помощью CDGPS. Когда спутник-партнер попал в поле зрения операционной камеры, спутник-инспектор получил изображения спутника-партнера. Земля запрашивает определенные изображения, которые впоследствии передаются из космического сегмента в следующих возможностях связи.

На земле данные по нисходящей линии связи использовались для построения трехмерного изображения CUSat для проверки данных CDGPS.

Команда

На момент запуска в 2013 году было подсчитано, что 200 Корнелл Университет студенты участвовали в проекте с момента его начала в 2005 году.^[3]

Администрация

В Главный следователь для проекта CUSat Мейсон Пек. Два советника проекта CUSat - Марк Кэмпбелл и Марк Псиаки.

Технические основы

Потому что CUSat - это команда инженерных проектов в Корнелл Университет, он состоит из множества разных учеников с разными способностями и талантами. Члены команды происходят из таких специальностей, как Электротехника и вычислительная техника, Машиностроение и аэрокосмическая техника, Прикладная и инженерная физика, Информатика, Экономика и менеджмент, и даже Архитектура.

Подсистемы

После FCR произошло серьезное перераспределение работы по разным подсистемам. Текущие подсистемы перечислены ниже.

• ADCNS: Подсистема определения, управления и навигации (ADCNS) выполняет относительную навигацию, которая должна была использоваться для процедур проверки на орбите CUSat. CUSat в основном использовал три GPS доски для определения отношения. Для управления ориентацией CUSat использовал импульсно-плазменные двигатели (PPT) и колеса реакции. Программная часть ADCNS состояла из алгоритмов относительной навигации, которые запускали различные режимы работы, определенные CONOP.
• Камера: Команда камеры отвечала за получение изображений на орбите и их сжатие в модифицированном виде. JPEG формат и передача их на бортовой компьютер C&DH.
• Управление данными и управление данными: C&DH была центральным узлом связи и вычислений на спутнике. Использование готового коммерческого одноплатного компьютера (COTS) под управлением Windows CE и C ++, C&DH выполняла алгоритмы ADCNS и код полета.
• GPS: Команда GPS отвечала за Приемники GPS, антенны и алгоритмы, используемые для расчета субсантиметрового относительного позиционирования.
• Наземный сегмент: Наземный сегмент отвечал за наземные операции спутника, включая связь земля-спутник, отслеживание и управление.
• Жгут: Подсистема жгута отвечала за спутниковую проводку, объединительную плату электроники, платы электрического интерфейса и любые электрические проблемы системного уровня.
• Отношения с отраслью: Группа по связям с отраслью отвечала за маркетинг CUSat и поиск коммерческого и академического спонсорства.
• Интеграция и тестирование: команда I&T отвечала за обеспечение быстрой интеграции и тестирования CUSat. I&T также отвечала за тестирование CUSat в термовакуумной камере Корнельского университета.
• Механическое оборудование: Команда механического оборудования изготовила вспомогательную структуру и руководила проектированием. В состав вошли восемь изогрид панели, а также многочисленные корпуса электронных плат.
• Mission Ops: Команда Mission Ops определила подробный план работы на орбите для обоих спутников CUSat. Операционные процедуры были определены в соответствии с техническими характеристиками оборудования и миссии и помогают обеспечить успешное выполнение миссии.
• Власть: Команда силы отвечала за использование солнечная энергия, сохраняя его и распределяя по спутнику.
• Силовая установка: Группа силовой установки отвечала за импульсные плазменные двигатели (PPT), которые дали каждому спутнику шесть степеней свободы: три степени свободы поступательного движения и три степени свободы вращения.
• Структуры: Группа структур отвечала за проектирование, анализ и производство корпуса спутника, а также за логистику внутренних компонентов.
• Выживаемость: команда выживаемости отвечала за анализ и контроль тепловой, электрической и вибрационной среды спутника на земле, во время запуска и на орбите. Анализируемые эффекты включают электростатический разряд, эффекты атомарного кислорода, вентиляцию и выделение газа.
• Системы: в проекте CUSat Satellite задействовано Системная инженерия широко. Группа Систем в значительной степени отвечала за направление проекта, создавая системные требования верхнего уровня, создавая передовые практики, поддерживая коммуникации, делая выбор дизайна и создавая процессы для создания успешного продукта. Каждый из руководителей подсистем также участвовал в качестве члена группы «Системы», что позволило проекту сохранить согласованность и целенаправленность.
• Телеметрия и командование: T&C отвечал за межспутниковую связь, а также за связь спутник-земля. T&C б / у модифицированный коммерческий радио работает в любительских диапазонах частот для передачи изображений, полученных со спутников, на наземную станцию. Спутнику присвоен рейтинг FCC. позывной WG2XTI для любительской спутниковой радиосвязи.

Рекомендации