En este post os vamos a hablar de la arquitectura de módulos/unidades funcionales de nuestro satélite, que son los siguientes:
- Paneles solares
- Sistema de energía (EPS – Electric Power System)
- Procesador de control (OBC – On Board Computer)
- Sistema receptor (RX)
- Transmisor (TX)
- Sistema de antenas
- Estructura mecánica
- Sistema de control de orientación (ADCS)
- Sistema de control térmico
Paneles Solares y Sistema de Energía (EPS)
Hasta seis caras del satélite +X+Y+Z-X-Y-Z estarán equipadas con paneles solares.
Los paneles de caras opuestas están conectados a un mismo circuito MPPT. El circuito MPPT (Maximum Power Point Tracker) es un chip que hace trabajar al panel en su punto óptimo, permitiendo extraer de él la máxima energía posible. Tiene dos bucles de control. Cuando la iluminación del panel varía, 1) modifica el punto de corriente-tensión de trabajo maximizando la potencia extraída, y a su vez, 2) mantiene estable la tensión de salida.
Uno o varios paneles pueden ser iluminados simultáneamente. Los MPPT se conectan al bus principal de potencia. Una batería de alta densidad y bajo peso está conectada al bus principal de potencia mediante un circuito interruptor.
El sistema de control de carga de batería del EPS vigila que la batería no es cargada en exceso, o descargada por debajo de un límite.
Procesador de control (OBC)
El microprocesador monitoriza distintos puntos del satélite (tensiones, corriente, temperaturas, contadores) y genera paquetes periódicos de telemetría para su observación por operadores de control.
El microprocesador de 32 bits de control incluye unas capacidades de 1) procesado de la señal en banda base procedente del demodulador de FM analógico 2) decodificación de paquetes de telecontrol. Este microprocesador implementa un sistema rudimentario de store-and-forward, permitiendo leer/escribir sobre la memoria no volátil Flash mediante paquetes de telecontrol/telemetría.
Sistema receptor (RX) y transmisor (TX)
El sistema receptor está basado en un SDR ad-hoc. La radio definida por software permite implementar diferentes servicios de comunicaciones y navegación sin modificar el satélite. Permite transmitir y recibir simultáneamente (operación FULL DUPLEX) o permanecer en recepción a la espera de señales. Diferentes formas de onda (modulación/protocolo) son posibles implementar tanto en la cadena de recepción como en la de transmisión sustituyendo los elementos software.
Sistema de antenas y estructura mecánica
Las antenas implementadas son muy simples: un monopolo para VHF y otro para UHF hechos de cinta métrica, material muy práctico porque conduce y por tanto sirve de antena y porque recupera su posición cuando se suelta.
La estructura metálica usa técnicas y maquinaria de fabricación aditiva en acero. Tiene la necesaria robustez para las cargas que aparecen durante el lanzamiento y ascensión. La estructura mecánica, determinación/control de orientación y control térmico son pasivos y no consumen energía eléctrica
Sistema de control de orientación (ADCS)
Un sistema de orientación basado en imanes y materiales diamagnéticos tiene un importante impacto en la huella impresa en la superficie de la tierra por el patrón de radiación de la antena. Al tener un único eje estabilizado fuerza la utilización de antenas de baja directividad. La amplitud de precesión se estima en 30 grados.
Sistema de control térmico
El sistema de control térmico se asegura de que el satélite trabaja en un rango de temperaturas razonables. Es un tema complejo que requiere de muchos estudios.