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Algoritmo de controlo para o ISTnanosat-1Enquadramento: O Centro Espacial Português, conjugando interesses de ID&I do IST e da AMRAD, vem potenciar aplicações, quer através do seguimento e exploração terrestre de múltiplos satélites, quer também pelo estudo, construção, lançamento e exploração sub-orbital de sistemas desenvolvidos e produzidos localmente. É neste contexto que começam a ser exploradas novas abordagens, que têm por fim a construção de um satélite educativo (ISTnanosat-1), apoiado pela ESA no âmbito do programa Educational CubeSat initiative, capaz de transportar novos desafios e aplicações. Um CubeSat, do tipo que pretendemos lançar, possui vários sub-sistemas que vão desde os transponders ao sistema de alimentação. Um dos sistemas importantes é o módulo de determinação e controlo de atitude do satélite que permite que o satélite se mantenha orientado para a melhor posição possível, quando em órbita, quer no que respeita à sua posição face ao Sol, quer face à Terra. O sistema de ADCS concretiza a compensação e controlo dos movimentos de um satélite através de um conjunto de procedimentos que se dividem em vários modos de operação (em inglês): Detumbling - diminuir o momento ângular do satélite, após lançamento, para permitir executar os algoritmos de determinação de atitude; Manoeuvering - controlar a orientação do satélite, conhecida a posição inicial (após detumbling), para a posição mais conveniente para as condições do "payload"; Pointing - ajustar a posição para acções concretas (orientação face ao Sol ou às estrelas); Stabilization - modo normal de operação em que se requer a máxima precisão na determinação de posição para que o algoritmo de controlo mantenha o satélite estabilizado; Desaturation - modo auxiliar para dessaturação de alguns sensores/actuadores e que deve ser ocasionalmente executado. Objectivos: Pretende-se, com base no sistema de aquisição de atitude do ISTNanosat-1 (magnetometro, IMU), desenvolver um algoritmo de controlo sob a plaforma FreeRTOS de forma a que possa ser integrado no computador de bordo (OBC) do satélite. Este algoritmo deverá abranger os vários modos de operação necessários e ser optimizado atendendo às limitações energéticas e computacionais do ISTNanosat1. Descrição: Após o estudo da plataforma hardware disponível e dos requisitos que o sistema de controlo deverá respeitar, passar-se-á à fase de concepção, projecto e validação que incluirá testes em condições o mais realistas possíveis (exemplo de um setup de teste possível). Esta solução implicará:
Orientação: Paulo Oliveira (DEM/IST) Rui M. Rocha (DEEC/IST); apoio da AMRAD/AMSAT-CT |