Changes for page ITASAT-1

Summary

• Page properties (1 modified, 0 added, 0 removed)
• Attachments (0 modified, 0 added, 4 removed)
  • ITASat1_GroundSegment.jpeg
  • ITASat1_Launch_SpaceX.jpeg
  • ITASat1_first_beacon_reception.jpeg
  • ITASat_ConOps.jpeg

Details

Page properties

Content

...	...	@@ -73,7 +73,7 @@
73	73
74	74	Painéis solares estão instalados em cinco faces do CubeSat, gerando **6 a 7 W** de potência no total, enquanto a sexta face abriga a câmera. A energia é armazenada em baterias de íons de lítio.
75	75
76		-= Desenvolvimento do ITASAT-1 =
	76	+= ITASat-1 (Instituto Tecnológico de Aeronáutica Satellite-1) =
77	77
78	78	O ITASat-1 é o primeiro microssatélite universitário e tecnológico do Brasil, financiado pela Agência Espacial Brasileira (AEB) no âmbito do Programa de Desenvolvimento e Lançamento de Satélites Tecnológicos de Pequeno Porte.
79	79	Seu desenvolvimento e operação representam uma importante oportunidade de formação e capacitação de estudantes brasileiros em tecnologia espacial, além de permitir o teste em órbita de novos componentes e tecnologias para futuras missões nacionais.
...	...	@@ -159,8 +159,6 @@
159	159	Coleta dados de mais de **900 PCDs**, com informações sobre qualidade da água, níveis fluviais, ar e migração animal.
160	160	Mais informações: [[http:~~/~~/sinda.crn.inpe.br/PCD/SITE/novo/site/index.php>>url:http://sinda.crn.inpe.br/PCD/SITE/novo/site/index.php]]
161	161
162		-[[DCS transponder (image credit: INPE)>>image:ITASat_DCS_transponder.jpeg||data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
163		-
164	164	=== Receptor GPS ===
165	165
166	166	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.
...	...	@@ -189,37 +189,11 @@
189	189
190	190	**Órbita:** heliossíncrona circular, **575 km de altitude**, **98° de inclinação**, **LTDN 10h30**.
191	191
192		-
193		-[[Falcon 9 rocket lifts off on 3 December 2018 (18:34 GMT) from Space Launch Complex 4-East at Vandenberg Air Force Base, CA (image credit: SpaceX)>>image:ITASat1_Launch_SpaceX.jpeg||data-xwiki-image-style-alignment="center" height="400" width="599"]]
194		-
195		-= Operações =
196		-
197		-A Figura abaixo apresenta o ConOps do ITASAT-1:
198		-
199		-[[ITASat ConOps (Concept of Operations), image credit: ITASat Team>>image:ITASat_ConOps.jpeg||data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
200		-
201		-Para a operação do ITASat, foi escolhida como estação principal e Centro de Controle da Missão (MOC – //Mission Control Center//) a estação terrena localizada no ITA, em São José dos Campos.
202		-A estação terrena localizada na Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) foi selecionada como estação de backup. Posteriormente, uma estação localizada no INPE/CRN, em Natal, também foi incluída na operação.
203		-
204		-As três estações pertencem ao INPE e operam em estreita cooperação com o ITA. Todas são capazes de enviar comandos e receber telemetria do ITASat. A equipe de operações em solo do ITA é responsável por fornecer regularmente às demais estações o plano de operação.
205		-
206		-A Figura abaixo mostra a localização real das três estações terrenas no território brasileiro (a) e a Estação Terrena do ITA (b).
207		-
208		-[[(a) Ground segment locations in Brazil and (b) ITA Ground Station (image credit: ITASat Team)>>image:ITASat1_GroundSegment.jpeg||data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
209		-
210		-== LEOP ==
211		-
212		-De acordo com nossa propagação orbital, após a ejeção e o requisito de permanecer 30 minutos em silêncio, a primeira telemetria do ITASAT (baliza) deveria ocorrer aproximadamente **3 horas e 30 minutos após o T0**, o evento de lançamento (Ref: 1).
213		-
214		-Nesse momento, o ITASAT deveria estar sobrevoando a Europa. Durante essa primeira passagem sobre o continente europeu, nenhum radioamador europeu relatou a recepção da beacon. Por volta das **22h20 (horário de Brasília)**, na **primeira passagem sobre o Brasil**, o **primeiro sinal do beacon do ITASAT foi recebido** por um radioamador chamado **Roland (PY4ZBZ)**, localizado na cidade de **Sete Lagoas, Minas Gerais**, na região Sudeste do Brasil.
215		-A partir desse momento, **outros radioamadores e estações de solo** também passaram a receber as telemetrias do nosso CubeSat. Desde então, o **ITASAT tem sido operado continuamente** e o **comissionamento das cargas úteis foi iniciado**.
216		-
217		-
218	218	= Lições Aprendidas =
219	219
220	220	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).
221	221
222		-== Abordagem de Desenvolvimento ==
	194	+=== Abordagem de Desenvolvimento ===
223	223
224	224	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.
225	225
...	...	@@ -228,13 +228,13 @@
228	228	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.
229	229	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.
230	230
231		-== Interfaces Elétricas de Comunicação ==
	203	+=== Interfaces Elétricas de Comunicação ===
232	232
233	233	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.
234	234
235	235	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).
236	236
237		-== Acesso Tardio ao CubeSat ==
	209	+=== Acesso Tardio ao CubeSat ===
238	238
239	239	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.
240	240
...	...	@@ -242,7 +242,7 @@
242	242
243	243	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.
244	244
245		-== Seleção e Aquisição de Componentes ==
	217	+=== Seleção e Aquisição de Componentes ===
246	246
247	247	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.
248	248
...	...	@@ -252,7 +252,7 @@
252	252
253	253	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.
254	254
255		-== Comunicação ==
	227	+=== Comunicação ===
256	256
257	257	Um dos maiores desafios em qualquer projeto é a comunicação — entre os desenvolvedores, com os fornecedores e com os desenvolvedores das cargas úteis.
258	258
...	...	@@ -259,7 +259,7 @@
259	259	No ITASat, o contato próximo e a comunicação frequente com os desenvolvedores das cargas úteis permitiram implementar e integrar os experimentos com baixo retrabalho.
260	260	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.
261	261
262		-== Processo de Montagem, Integração e Testes (AIT) ==
	234	+=== Processo de Montagem, Integração e Testes (AIT) ===
263	263
264	264	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”.
265	265
...	...	@@ -269,11 +269,11 @@
269	269
270	270	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.
271	271
272		-== Uso de Dois Computadores de Bordo ==
	244	+=== Uso de Dois Computadores de Bordo ===
273	273
274	274	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.
275	275
276		-== Importância da Engenharia de Sistemas ==
	248	+=== Importância da Engenharia de Sistemas ===
277	277
278	278	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.”
279	279
...	...	@@ -292,7 +292,7 @@
292	292	* O software foi documentado e controlado via repositório tipo GitHub, dispensando controle manual em papel.
293	293	* Os procedimentos de AIT foram documentados e executados por mais de uma pessoa, reduzindo a margem de erro.
294	294
295		-== Cronograma e Riscos ==
	267	+=== Cronograma e Riscos ===
296	296
297	297	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.
298	298
...	...	@@ -300,7 +300,7 @@
300	300
301	301	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.
302	302
303		-== Operação da Missão ==
	275	+=== Operação da Missão ===
304	304
305	305	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.
306	306
...	...	@@ -308,7 +308,7 @@
308	308
309	309	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.
310	310
311		-== A Equipe ==
	283	+=== A Equipe ===
312	312
313	313	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.
314	314
...	...	@@ -316,7 +316,7 @@
316	316
317	317	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.
318	318
319		-== Resumo ==
	291	+=== Resumo ===
320	320
321	321	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**.
322	322

ITASat1_GroundSegment.jpeg

Author

...	...	@@ -1,1 +1,0 @@
1		-XWiki.cei_wiki_admin

Size

...	...	@@ -1,1 +1,0 @@
1		-44.9 KB

Content

ITASat1_Launch_SpaceX.jpeg

Author

...	...	@@ -1,1 +1,0 @@
1		-XWiki.cei_wiki_admin

Size

...	...	@@ -1,1 +1,0 @@
1		-55.8 KB

Content

ITASat1_first_beacon_reception.jpeg

Author

...	...	@@ -1,1 +1,0 @@
1		-XWiki.cei_wiki_admin

Size

...	...	@@ -1,1 +1,0 @@
1		-130.0 KB

Content

ITASat_ConOps.jpeg

Author

...	...	@@ -1,1 +1,0 @@
1		-XWiki.cei_wiki_admin

Size

...	...	@@ -1,1 +1,0 @@
1		-29.0 KB

Content