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Evolução do Processador de Comunicações do ISTnanosat-1Enquadramento: O Centro Espacial Português, conjugando interesses científicos 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. O processo de construção dum satélite, mesmo um CubeSat, é uma tarefa simultaneamente complicada e desafiante. 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 a placa de processamento de alta capacidade para lidar com todas as funções que exijam processamento pesado, nomeadamente o relacionado com as comunicações digitais. O ISTnanosat-1 possui dois processadores e ambos executam executivos de tempo-real muito simples (FreeRTOS). Todavia, é processador de comunicações que mais recursos ocupa e aquele que lida com a maior parte das tarefas concorrentes do sistema. Existe já uma versão deste processador de comunicações mas que apresenta algumas limitações uma vez que não dispõe de sensores (e actuadores) nem de interfaces onde possam ser ligados outros periféricos que necessitam de uma capacidade de processamento mais elevada, e.g. uma câmara fotográfica. Objectivos: Pretende-se construir uma placa com capacidades evoluídas de processamento para assegurar, na plataforma básica do CubeSat que estamos a construir, as comunicações digitais de maior débito. A necessidade de processar dados envolvendo protocolos específicos de comunicações de uma forma muito fiável e eficiente, exige um sistema baseado num processador poderoso (e.g. ARM Cortex M3/M4) com capacidade de memória e interfaces adequadas. Para além da possibilidade de dotar este sistema com interfaces para dispositivos com necessidades acrescidas de processamento, pretende-se que o sistema incorpore um conjunto de sensores que lhe permita executar os algoritmos de determinação e controlo de atitude, caso o sub-sistema ADCS, responsável por eles, falhe, conferindo um grau elevado de redundância à plataforma. O sistema operativo também é um aspecto relevante, tendo sido escolhido o FreeRTOS como executivo de tempo-real que suporta toda a pilha protocolar relevante nesta aplicação. O payload mínimo será testado, no final do projecto, através do lançamento de um balão que simulará as condições mínimas de operação em voo, tal como foi feito para o caso do sistema ADCS (ver em http://balua.org/1855-2/). Descrição: Este trabalho implicará:
Orientação: Rui M. Rocha, Moisés Piedade; apoio da AMRAD/AMSAT-CT |