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...	...	@@ -163,11 +163,14 @@
163	163
164	164	Desenvolvido pela **UFRN** e pelo **IAE/DCTA**, tendo voado anteriormente em um foguete **VSB-30**. Para integração ao padrão CubeSat, foram criadas interfaces mecânicas e elétricas específicas.
165	165
	166	+[[Photo of the GPS receiver>>image:ITASat1_GPSreceiver.jpeg||alt="ITASAT-1 GPS Receiver" data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
166	166
167	167	=== Câmera (Cam) ===
168	168
169	169	Câmera comercial de observação na faixa visível ([[GomSpace NanoCam C1U>>url:https://gomspace.com/shop/payloads/earth-observation.aspx]]), sensor colorido de 3 MP com lente de 35 mm e desempenho de **60 m/pixel** a 650 km de altitude.
170	170
	172	+[[Photo of the COTS camera>>image:ITASat1_Cam.jpeg||data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
	173	+
171	171	=== DCX-2 (Experimento de Comunicação-2) ===
172	172
173	173	Proposto pela **comunidade de radioamadores**, com três modos:
...	...	@@ -184,11 +184,143 @@
184	184
185	185	**Órbita:** heliossíncrona circular, **575 km de altitude**, **98° de inclinação**, **LTDN 10h30**.
186	186
187		-== ==
	190	+== Lições Aprendidas ==
188	188
	192	+Durante o ciclo de vida do projeto, muitas lições foram aprendidas no processo de desenvolvimento, integração, teste e operação do ITASat. Algumas dessas lições são apresentadas nesta seção (Ref. 1).
	193	+
	194	+=== Abordagem de Desenvolvimento ===
	195	+
	196	+No ITASat, durante a fase de desenvolvimento, foi implementada e utilizada uma abordagem incremental. Essa abordagem auxiliou o processo de desenvolvimento e permitiu a verificação após cada incremento, aumentando a confiabilidade do projeto. Essa abordagem incremental foi aplicada tanto no desenvolvimento de software quanto na montagem da plataforma.
	197	+
	198	+Outro aspecto importante foi a abordagem modular de desenvolvimento, implementada juntamente com a incremental. Isso permitiu isolar funções de forma independente, acelerando o desenvolvimento e possibilitando que as equipes trabalhassem em paralelo. A abordagem modular também facilitou a substituição de partes, bem como o desenvolvimento e teste “software-in-the-loop” e “hardware-in-the-loop”.
	199	+
	200	+A abordagem incremental e modular também foi aplicada na arquitetura de software. A arquitetura foi definida em camadas desde o início do desenvolvimento. Graças a essa definição, o software foi dividido em pequenas partes e camadas, tornando-o mais fácil de gerenciar. Diferentes equipes desenvolveram a camada de aplicação, e códigos herdados de fornecedores puderam ser adaptados às necessidades do projeto.
	201	+Por exemplo, o código DCX-2 foi desenvolvido por um radioamador e integrado ao nosso software em poucas horas, funcionando perfeitamente no CubeSat. O ponto-chave dessa abordagem foi a definição clara das interfaces de software.
	202	+
	203	+=== Interfaces Elétricas de Comunicação ===
	204	+
	205	+No ITASat, o principal barramento de comunicação entre o computador de bordo e todos os equipamentos e cargas úteis é baseado em I2C. Essa escolha mostrou que o I2C possui limitações elétricas e lógicas que podem causar sobrecarga no barramento, resultando em travamentos.
	206	+
	207	+Mesmo seguindo todas as recomendações quanto ao comprimento dos cabos e localização dos resistores de pull-up, a equipe enfrentou vários problemas de recepção de sinal devido a variações de capacitância nas linhas. Como consequência, foram necessárias modificações elétricas. No entanto, o principal problema foi a sobrecarga e o travamento do barramento. O ADCS não pôde ser completamente testado, pois, no modo de controle de 3 eixos, ocorre uma sobrecarga no barramento que interrompe o fluxo de comunicação I2C. Consequentemente, o computador de bordo reinicia o sistema devido a uma falha na linha I2C. A função de reinício foi implementada como um mecanismo FDIR (Failure Detection, Identification and Recovery).
	208	+
	209	+=== Acesso Tardio ao CubeSat ===
	210	+
	211	+O ITASat possui apenas um conector que concentra as funções de carga da bateria, depuração e ABF (Apply Before Flight). Não havia provisionamento para upload tardio de software, o que gerou restrições após a integração final.
	212	+
	213	+Outro problema foi a localização do conector. No ITASat, os conectores foram posicionados nos painéis solares, sem priorizar a desmontagem. Assim, cada desmontagem exigia o manuseio dos painéis solares, com risco de danos.
	214	+
	215	+Durante o desenvolvimento, a equipe tinha poucas informações sobre o dispensador do CubeSat, sendo necessário fazer suposições que nem sempre foram as melhores opções para o projeto. Recomenda-se estudar todas as possibilidades para reduzir esses riscos.
	216	+
	217	+=== Seleção e Aquisição de Componentes ===
	218	+
	219	+No momento da especificação e aquisição das partes do satélite, nem todos os requisitos estavam bem definidos e nem todas as características dos componentes eram conhecidas. Isso causou restrições posteriores durante o desenvolvimento.
	220	+
	221	+Por exemplo, no ITASat o “sensor solar” consistia apenas em um fotodiodo com campo de visão (FOV) de 60 graus, o que limitou o uso dos dados gerados no sistema ADCS, criando zonas cegas onde a posição do Sol não podia ser determinada — reduzindo o desempenho do algoritmo de determinação e controle de atitude.
	222	+
	223	+O projeto ITASat também sofreu atrasos significativos devido a problemas na cadeia de fornecedores e à burocracia do processo de compras — algo que quase sempre ocorre.
	224	+
	225	+Outro ponto relevante na aquisição é o processo de aceitação dos componentes. Um procedimento bem definido para aceitação de partes deve ser implementado no projeto.
	226	+
	227	+=== Comunicação ===
	228	+
	229	+Um dos maiores desafios em qualquer projeto é a comunicação — entre os desenvolvedores, com os fornecedores e com os desenvolvedores das cargas úteis.
	230	+
	231	+No ITASat, o contato próximo e a comunicação frequente com os desenvolvedores das cargas úteis permitiram implementar e integrar os experimentos com baixo retrabalho.
	232	+Um bom canal de comunicação também foi estabelecido com a maioria dos fornecedores, mostrando que criar uma boa rede é fundamental para o sucesso da missão.
	233	+
	234	+=== Processo de Montagem, Integração e Testes (AIT) ===
	235	+
	236	+Durante a montagem e integração do ITASat — especialmente no que se refere ao dispensador — percebeu-se que seria muito mais fácil e seguro se mecanismos e dispositivos adequados para o manuseio do satélite tivessem sido implementados. A falta de informações sobre o dispensador nas fases iniciais levou a não considerar certas restrições, o que resultou em falha no primeiro “fit check”.
	237	+
	238	+Alguns desenvolvimentos internos, devido à falta de tempo e recursos, não foram exaustivamente testados, o que causou pequenas não conformidades após os testes de aceitação. Essas não conformidades tiveram de ser gerenciadas para que o satélite ficasse pronto para o voo.
	239	+
	240	+Antes do AIT do Modelo Protoflight, foi elaborada uma sequência detalhada de procedimentos, validada durante a montagem e testada no Modelo de Engenharia.
	241	+
	242	+As especificações e comprimentos dos cabos foram verificados usando o Modelo de Engenharia e peças impressas em 3D, auxiliando o roteamento interno. Cada cabo possuía ficha técnica e etiquetas específicas para evitar trocas.
	243	+
	244	+=== Uso de Dois Computadores de Bordo ===
	245	+
	246	+Uma das características do ITASat é possuir dois computadores de bordo: um para o gerenciamento dos dados da missão e outro dedicado ao sistema de controle de atitude. Essa abordagem trouxe desafios de sincronização, uma vez que cada computador atua como mestre da comunicação em determinados momentos. Entretanto, proporcionou maior flexibilidade para testes e adaptações da plataforma, permitindo executar testes de forma independente.
	247	+
	248	+=== Importância da Engenharia de Sistemas ===
	249	+
	250	+Segundo o //NASA Systems Engineering Handbook//, “o objetivo da engenharia de sistemas é garantir que o sistema seja projetado, construído e operado de forma a cumprir sua finalidade da maneira mais econômica possível, considerando desempenho, custo, cronograma e risco.”
	251	+
	252	+Um dos propósitos da engenharia de sistemas é antecipar requisitos e analisar soluções em todas as fases do projeto. Embora esforços tenham sido aplicados nessa área, a equipe precisou aprender a metodologia ao longo do desenvolvimento, o que resultou em falta de atenção em alguns aspectos e excesso em outros.
	253	+Por exemplo, houve grande dedicação aos requisitos e modelagem do sistema, mas pouca observação durante a operação e pós-integração.
	254	+
	255	+Outro exemplo foi a falta de informações sobre o envelope interno do dispensador nas fases iniciais, resultando em reprovação no primeiro “fit check”.
	256	+
	257	+Nas análises de missão, as simulações de geração de energia e desempenho da bateria não se confirmaram em operação. Como resultado, houve dificuldade em carregar as baterias a níveis seguros, ocasionando reinicializações mais frequentes que o esperado. Recomenda-se incluir margens adicionais nessas análises.
	258	+
	259	+**Resultados positivos da aplicação de Engenharia de Sistemas:**
	260	+
	261	+* Após algumas revisões, a configuração foi consolidada e nenhuma mudança foi feita após a CDR (Critical Design Review).
	262	+* O uso de SysML/UML para documentar requisitos e casos de uso reduziu a burocracia e facilitou a rastreabilidade.
	263	+* Foi implementada uma árvore documental e um sistema de gerenciamento de configuração.
	264	+* O software foi documentado e controlado via repositório tipo GitHub, dispensando controle manual em papel.
	265	+* Os procedimentos de AIT foram documentados e executados por mais de uma pessoa, reduzindo a margem de erro.
	266	+
	267	+=== Cronograma e Riscos ===
	268	+
	269	+Desde o início até o modelo PFM (Proto Flight Model), o projeto foi desenvolvido em dois anos. No entanto, alguns componentes foram adquiridos muito cedo, aumentando o risco de incompatibilidades — decisão tomada para mitigar atrasos, o que se mostrou importante devido às demoras nas aquisições.
	270	+
	271	+No ITASat, foi realizada uma análise de risco simplificada, sendo os principais riscos a ausência de peças sobressalentes e a disponibilidade de recursos humanos — este último foi mitigado com sucesso.
	272	+
	273	+Outro aspecto importante foi a vida útil do satélite em solo (//shelf life//), que acabou sendo maior que o previsto devido a atrasos e oportunidades de lançamento. Os procedimentos de carga de bateria precisaram ser conduzidos ao longo do tempo, mas ficou evidente que tais processos devem ser planejados ainda nas fases iniciais do projeto.
	274	+
	275	+=== Operação da Missão ===
	276	+
	277	+A estação principal do ITASat está localizada no ITA, em São José dos Campos. Durante a operação, verificou-se que a coordenação com outras estações melhorou significativamente o desempenho e, em alguns casos, foi essencial. No início da operação, a estação principal estava fora de serviço devido a problemas técnicos, e o suporte de radioamadores e estações parceiras foi fundamental — mostrando a importância de estações de backup e peças sobressalentes.
	278	+
	279	+O sinal //beacon// do ITASat é configurado por software em solo para ser transmitido em intervalos fixos, sem possibilidade de ajuste em órbita. Em diversas situações, observou-se que a capacidade de alterar esse intervalo poderia fornecer mais dados quando necessário e economizar energia em outros momentos.
	280	+
	281	+Durante o desenvolvimento, pretendia-se implementar um registro histórico (//history log//), mas por diversas razões isso não foi possível. O ITASat transmite apenas informações do //beacon//, resultando em lacunas temporais sem dados do comportamento do satélite, o que dificulta a análise de desempenho.
	282	+
	283	+=== A Equipe ===
	284	+
	285	+A equipe é o coração de qualquer projeto — são pessoas que desenvolvem soluções para pessoas. No ITASat, a equipe foi um dos principais pontos fortes.
	286	+
	287	+O grupo do ITASat operava em dois escritórios próximos, o que acelerou o desenvolvimento e melhorou a qualidade do trabalho. Essa proximidade facilitou a comunicação e o entendimento mútuo das tarefas, resultando em uma equipe coesa e ciente do impacto de cada atividade no projeto.
	288	+
	289	+Houve uma perceptível melhora após a incorporação de profissionais com experiência prévia em projetos aeroespaciais. A combinação de estudantes e profissionais experientes resultou em uma equipe mais robusta.
	290	+
	291	+=== Resumo ===
	292	+
	293	+Apesar de todos os desafios enfrentados desde o início do projeto, em 2005, até o lançamento em 2018 — incluindo a mudança para a abordagem CubeSat em 2013 —, o ITASat foi altamente bem-sucedido em seu principal objetivo: **formar recursos humanos para projetos espaciais e desenvolver uma plataforma para futuras missões**.
	294	+
	295	+Muitos ex-alunos do ITASat hoje trabalham no setor espacial ou em áreas correlatas, utilizando o conhecimento adquirido como diferencial competitivo. O projeto ajudou o ITA a estabelecer o curso de Engenharia Aeroespacial e fortalecer a competência do Brasil nessa área.
	296	+
	297	+O ITASat também demonstrou que um satélite 6U pode realizar missões anteriormente restritas a satélites maiores, como coleta de dados em múltiplas plataformas terrestres.
	298	+O projeto provou ainda que CubeSats não são brinquedos ou dispositivos “plug and play” — podem ser tão complexos quanto satélites maiores, dependendo da missão e das soluções adotadas.
	299	+
	300	+O ITA optou por desenvolver uma plataforma mais complexa — expressa pelos dois computadores de bordo — e pagou o “preço” dessa decisão nas dificuldades com o barramento I2C. Porém, foi justamente ao superar essas dificuldades que os alunos cresceram tecnicamente.
	301	+
	302	+A expertise desenvolvida com o design dessa plataforma 6U permitiu ao ITA propor uma missão conjunta Brasil–EUA, chamada **SPORT**, para investigar a ionosfera. Nessa nova missão, todas as lições aprendidas com o ITASat estão sendo aplicadas, resultando em uma plataforma mais robusta.
	303	+
	304	+As lições aprendidas englobam tanto o que foi bem executado quanto o que foi aprimorado — e incluem ferramentas e metodologias, como a **Engenharia de Sistemas**, que se tornaram referência para os futuros projetos do laboratório.
	305	+
189	189	= References =
190	190
191		-* [[XWiki>>http://www.xwiki.org]]
192		-* [[XWiki Extensions>>http://www.xwiki.org]]
	308	+1) Lidia Hissae Shibuya Sato, Luis Eduardo Vergueiro Loures da Costa, Jonas Bianchini Fulindi, Helio André dos Santos, Linélcio dos Santos Paula, Emerson Henrique Silva de Oliveira, Jéssica Garcia de Azevedo, Breno Aparecido Crucioli, Denis Guilgim Vieira, Valdemir Carrara, Ana Carolina di Iorio Jeronymo, Rafael Barbosa Januzi, Daniel Hideaki Makita, Willer Gomes dos Santos, Pedro Kukulka de Albuquerque, Maria de Fátima Mattiello-Francisco, "The ITASAT – The Lessons Learned from the Mission Concept to the Operation," Proceedings of the 33rd Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites, August 3-8, 2019, Logan, UT, USA, SSC19-WKI-01, URL: [[https:~~/~~/digitalcommons.usu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=4350&context=smallsat>>url:https://digitalcommons.usu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=4350&context=smallsat]]
	309	+
	310	+[[2)>>url:https://www.eoportal.org/satellite-missions/itasat-1#footback2%29]] Lidia Hissae Shibuya Sato, Osamu Saotome, Christina Timm, David Fernandes, Wilson Yamaguti, "ITASAT-1: Brazilian university microsatellite for payload test and validation in Low Earth Orbit," 8th IAA (International Academy of Astronautics) Symposium on Small Satellites for Earth Observation, Berlin, Germany, April 4-8, 2011, URL: [[http:~~/~~/media.dlr.de:8080/erez4/erez?cmd=get&src=os
	311	+/IAA/archiv8/Presentations/IAA-B8-0601_v2-1.pdf>>url:http://media.dlr.de:8080/erez4/erez?cmd=get&src=os/IAA/archiv8/Presentations/IAA-B8-0601_v2-1.pdf]]
	312	+
	313	+[[3)>>url:https://www.eoportal.org/satellite-missions/itasat-1#footback3%29]] Valdemir Carrar, Rafael Barbosa Januzi, Daniel Hideaki Makita, Luis Felipe de Paula Santos, Lidia Shibuya Sato, "The ITASat CubeSat Development and Design," Journal of Aerospace Technology and Management, Vol.9, No 2, pp.147-156, São José dos Campos, Brazil, April/June 2017, URL: [[http:~~/~~/www.scielo.br/pdf/jatm/v9n2/2175-9146-jatm-09-02-0147.pdf>>url:http://www.scielo.br/pdf/jatm/v9n2/2175-9146-jatm-09-02-0147.pdf]]
	314	+
	315	+[[4)>>url:https://www.eoportal.org/satellite-missions/itasat-1#footback4%29]] Stephen Clark, "Spaceflight's 64-satellite rideshare mission set to last five hours," Spaceflight Now, 3 December 2018, URL: [[https:~~/~~/spaceflightnow.com/2018/12/03
	316	+/spaceflights-64-satellite-rideshare-mission-set-to-last-five-hours/>>url:https://spaceflightnow.com/2018/12/03/spaceflights-64-satellite-rideshare-mission-set-to-last-five-hours/]]
	317	+
	318	+[[5)>>url:https://www.eoportal.org/satellite-missions/itasat-1#footback5%29]] Stephen Clark, "Spaceflight preps for first launch of unique orbiting satellite deployers," Spaceflight Now, 23 August 2018, URL: [[https:~~/~~/spaceflightnow.com/2018/08/23
	319	+/spaceflight-preps-for-first-launch-of-unique-orbiting-satellite-deployers/>>url:https://spaceflightnow.com/2018/08/23/spaceflight-preps-for-first-launch-of-unique-orbiting-satellite-deployers/]]
	320	+
	321	+[[6)>>url:https://www.eoportal.org/satellite-missions/itasat-1#footback6%29]] Jeff Foust, "Spaceflight gears up for dedicated Falcon 9 launch," Space News, 6 August 2018, URL: [[https:~~/~~/spacenews.com/spaceflight-gears-up-for-dedicated-falcon-9-launch/>>url:https://spacenews.com/spaceflight-gears-up-for-dedicated-falcon-9-launch/]]//t).//
	322	+
	323	+[[7)>>url:https://www.eoportal.org/satellite-missions/itasat-1#footback7%29]] "Spaceflight SSO-A: SmallSat Express Mission," SpaceX, 3 December 2018, URL: [[https:~~/~~/web.archive.org/web/20181204085402/https:~~/~~/www.spacex.com/news/2018/12/03/spaceflight-sso-smallsat-express-mission>>url:https://web.archive.org/web/20181204085402/https://www.spacex.com/news/2018/12/03/spaceflight-sso-smallsat-express-mission]]
	324	+
	325	+[[8)>>url:https://www.eoportal.org/satellite-missions/itasat-1#footback8%29]] "Spaceflight - Introducing SSO-A: The smallsat express," Spaceflight, 3 December 2018, URL: [[http:~~/~~/spaceflight.com/sso-a/>>url:http://spaceflight.com/sso-a/]]
	326	+
	327	+[[9)>>url:https://www.eoportal.org/satellite-missions/itasat-1#footback9%29]] "Statement from Spaceflight, the Mission Manager, Launches 64 Satellites on First Dedicated Rideshare Mission," Satnews Daily, 4 December 2018, URL: [[http:~~/~~/www.satnews.com/story.php?number=270036615>>url:http://www.satnews.com/story.php?number=270036615]]
193	193	)))
194	194	)))