[Brmlab] družice czCube

Ales Holub aholub at centrum.cz
Fri Apr 27 10:52:04 CEST 2012


Ahoj všem!

Jak jsem slíbil, tak v rámci restartu projektu czCube dnes posílám svoje
stručné shrnutí stavu projektu a pár námětů do diskuze.

Očekávám vaše zamyšlení, posouzení a vyjádření k tomu, jestli je projekt
czCube pro Brmlab zajímavý, případně jak na projektu spolupracovat.

Projekt czCube vznikl v roce 2004 s myšlenkou postavit a vypustit do kosmu
malou družici (typu CubeSat) tak, aby ověřila všechny potřebné družicové
díly a přitom byla dostupná i pro amatéry v ČR.

Po neúspěchu při hledání vhodných (levných a přímo použitelných) komerčně
dostupných dílů, jsme se rozhodli pro vlastní vývoj všech dílů družice od
píky.

Základní technické řešení spočívalo v koncepci nezávislých dílů, propojených
vzájemně jen sériovou sběrnicí a napájených ze společného zdroje. Tuto
koncepci považuji za optimální a nevidím důvod ji měnit.

Seznam dílů pro plnou verzi družice obsahuje tyto moduly: nosnou konstrukci,
napájecí zdroj se solárními články, UHF/VHF rádio 1200 bps, systém orientace
a stabilizace (ADCS), palubní kameru, S-band rádio s rychlostí nejméně 9600
bps, fyzikální pohonný systém (tether a/nebo sluneční plachta).

Detaily o zadání pro jednotlivé díly (z roku 2006) a o celém projektu (z
roku 2008) jsou v přílohách této zprávy (doufám, že do této konference lze
posílat i e-maily s přílohami). Ilustrační skeče v přílohách jsou z roku
2011 a 2012.

Všechny tyto díly jsme vyvíjeli souběžně a navíc ještě pár podpůrných
systémů, jako softwarový simulátor družice, testovací magnetickou komoru a
pozemní komunikační stanici. Tato šíře záběru vyústila ve velmi pomalý
postup vpřed, v nedotažení žádného dílu do použitelného stavu a ve ztrátu
nadšení a aktivity většiny členů týmu. Projekt skončil neúspěchem.

Nyní tedy musíme projekt restartovat a provést nějak jinak, než při prvním
pokusu.

Co máme teď (jaro 2012) reálně k dispozici pro družici:
- jednu hotovou nosnou kostru CubeSatu, včetně stěn pokrytých funkčními
solárními články (vyrobeno týmem Mariana Váni, který už na projektu
nepracuje)
- téměř dokončený detailní návrh nové kostry CubeSatu pro přípravu podkladů
k opakovatelné výrobě (autorem je letos Martin Jediný ze Slovenska)
- navržené schéma napájecího zdroje a pár prototypů jeho částí, celek
nerealizován (vše má u sebe Míra Major)
- UHF rádio ve velmi pokročilém stavu návrhu i výroby prototypu, pořád ale
nedotažené k použitelnosti (know-how a díly mají David Holas a Tomáš
Humpolec)
- rozpracovaný prototyp VGA kamery, možná už téměř použitelný (know-how a
prototyp má u sebe David Holas)
- rozpracovaný návrh a nedokončený prototyp systému orientace a stabilizace
(know-how a díly mají David Holas a Richard Linhart)
- ideové, ale prakticky neověřené návrhy na konstrukci elektrodynamického
tetheru a sluneční plachty (to mám u sebe já, ale je to zatím nepoužitelné)

Kromě toho máme tyto podpůrné systémy:
- funkční pozemní stanici pro příjem ve VHF a UHF pásmu (stanice trvale
pracuje a je v Českém Dubu - viz.
http://www.czcube.org/cs/stanice/index.html )
--- ke stanici máme s VZLÚ podepsánu deklaraci o využití naší stanice pro
jejich účast v projektu QB50
- solidně funkční softwarový simulátor družice (viz.
http://www.czcube.org/cs/simulator/index.html ) [autorem je David Holas]
- rozpracovanou (nedokončenou) testovací magnetickou komoru, kterou jsme ale
oficiálně předali na UJEP (informace má David Holas)

Členové týmu, kteří pracovali na S-band rychlém rádiu se v posledních letech
věnují projektu CubeSatu na ZČU v Plzni, takže jejich výsledky teď nemáme k
dispozici.

Jak tedy provést restart projektu czCube?

Moje stávající představa spočívá hlavně v omezení šíře aktivit a v
soustředění se jen na jádro družice (kostra, zdroj, rádio 1200 bps). Tento
základ by mohl být postaven relativně rychle (ještě v roce 2012) a přitom už
sám o sobě podporuje umístění různých jednodušších experimentů nebo nákladů
typu HAM převaděč, nebo ověřování spolehlivosti FPGA čipu. Toto jádro je pak
samozřejmě dále rozšiřitelné, třeba až na plnou původně plánovanou sestavu.

Kromě soustředění sil navrhuji znovu promyslet technické řešení dílů tak,
aby byly jednodušší a snáze realizovatelné, než stávající prototypy.
Konkrétně mne například napadá k propojení modulů využít sběrnici I2C nebo
jiný standardní systém (místo námi vyvíjeného proprietárního systému
KOMBUS). Zdroj možná může být co nejjednodušší (protože od něj potřebujeme
hlavně spolehlivost) a například boční stěny družice by šly vyrobit z
cuprextitu tak, aby z vnější strany sloužily k propojení a upevnění
solárních článků a z vnitřní strany k DPS pro elektroniku modulů,
provedených technikou povrchové montáže.

To je ode mne zatím vše. Prosím o vaše připomínky, náměty a návrhy. Jak
projekt czCube dotáhnout k cíli?

Aleš Holub
koordinátor czCube

-------------- next part --------------
A non-text attachment was scrubbed...
Name: czCube_zadani_dilu_2006.pdf
Type: application/pdf
Size: 44210 bytes
Desc: not available
URL: <http://brmlab.cz/pipermail/brmlab/attachments/20120427/a99adab9/attachment.pdf>
-------------- next part --------------
A non-text attachment was scrubbed...
Name: czCube_info_cz_2008.pdf
Type: application/pdf
Size: 380383 bytes
Desc: not available
URL: <http://brmlab.cz/pipermail/brmlab/attachments/20120427/a99adab9/attachment-0001.pdf>
-------------- next part --------------
A non-text attachment was scrubbed...
Name: czCube_kostka_2005.jpg
Type: image/jpeg
Size: 115143 bytes
Desc: not available
URL: <http://brmlab.cz/pipermail/brmlab/attachments/20120427/a99adab9/attachment.jpg>
-------------- next part --------------
A non-text attachment was scrubbed...
Name: czCubeSketchBasic.png
Type: image/png
Size: 64170 bytes
Desc: not available
URL: <http://brmlab.cz/pipermail/brmlab/attachments/20120427/a99adab9/attachment.png>
-------------- next part --------------
A non-text attachment was scrubbed...
Name: czCubeSketchFolded.png
Type: image/png
Size: 47594 bytes
Desc: not available
URL: <http://brmlab.cz/pipermail/brmlab/attachments/20120427/a99adab9/attachment-0001.png>
-------------- next part --------------
A non-text attachment was scrubbed...
Name: czCubeSketchDeployed.png
Type: image/png
Size: 46356 bytes
Desc: not available
URL: <http://brmlab.cz/pipermail/brmlab/attachments/20120427/a99adab9/attachment-0002.png>
-------------- next part --------------
A non-text attachment was scrubbed...
Name: czCubeSketchCut.png
Type: image/png
Size: 54956 bytes
Desc: not available
URL: <http://brmlab.cz/pipermail/brmlab/attachments/20120427/a99adab9/attachment-0003.png>
-------------- next part --------------
A non-text attachment was scrubbed...
Name: czCube_SolidEdge_2012.png
Type: image/png
Size: 30647 bytes
Desc: not available
URL: <http://brmlab.cz/pipermail/brmlab/attachments/20120427/a99adab9/attachment-0004.png>


More information about the Brmlab mailing list