Wiki source code of ITASAT-1

Version 34.1 by Bruno Mattos on 2025/10/21 14:24

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1.2	1	(% class="row" %)
	2	(((
	3	(% class="col-xs-12 col-sm-4 col-sm-push-8" %)
	4	(((
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	6	(((
	7	= ITASAT-1 =
	8
	9	[[image:ITASAT- 1.jpg\|\|alt="ITASAT1.jpg"]]
	10
2.1	11	\|=Tamanho\|6U
	12	\|=Mass (kg)\|8
	13	\|=Lançamento\|3 de dezembro 2018
12.2	14	\|Veículo de Lançamento\|Falcon 9 Block 5
	15	\|Local do Lançamento\|[[Base da Força Aérea de Vandenberg>>url:https://pt.wikipedia.org/wiki/Base_da_For%C3%A7a_A%C3%A9rea_de_Vandenberg]], [[Lompoc>>url:https://pt.wikipedia.org/wiki/Lompoc]], [[Califórnia>>url:https://pt.wikipedia.org/wiki/Calif%C3%B3rnia]]
	16	\|Status\|Descomissionado
	17
	18
1.2	19	)))
	20
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	23	Contents
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8.3	35	Lançado em 2018, o ITASAT-1 foi o primeiro nanossatélite desenvolvido pelo time do CEI.
1.2	36	)))
	37	)))
	38
10.1	39	[[Time do ITASAT-1>>image:equipe itasat_2.jpg\|\|alt="EquipeITASAT1" data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
4.2	40
1.4	41	= Objetivo da Missão =
1.2	42
2.2	43	O Projeto visa capacitar estudantes envolvidos no projeto, que poderão utilizar os conhecimentos adquiridos em vários setores da sociedade brasileira, o que poderá potencializar outros desenvolvimentos correlacionados no setor espacial, qualificar no espaço os componentes e os equipamentos que serão utilizados no satélite; vai testar concepções e arquiteturas de projetos utilizados no desenvolvimento dos subsistemas que compõem o satélite.
1.2	44
10.2	45	{{embed url="https://youtu.be/ZpM_bj5WbEA?si=FX5YueBBSethi4RS" width="500" reference="ITASAT-1.WebHome" ratio="16:9"/}}
1.2	46
8.3	47
	48
10.3	49	== Capacidades da Missão ==
1.4	50
10.3	51	O ITASat-1 está equipado com um transponder do Sistema de Coleta de Dados (DCS), um receptor GPS (Sistema de Posicionamento Global), uma câmera denominada Cam e o DCX-2 (Experimento de Comunicação-2).
1.2	52
10.3	53	O transponder DCS foi desenvolvido em uma versão miniaturizada, de modo a se adequar às restrições de tamanho e consumo de energia de um CubeSat. Por ser compatível com o atual Sistema Brasileiro de Coleta de Dados, esse transponder pode coletar dados de mais de 900 Plataformas de Coleta de Dados (PCDs) espalhadas pelo território brasileiro e pelas áreas costeiras, oferecendo informações sobre qualidade da água, níveis oceânicos, composição do ar e migração animal.
1.2	54
10.3	55	A Cam é uma câmera comercial NanoCam C1U, que opera na faixa visível do espectro, tendo como principal objetivo validar o desempenho do sistema de controle de atitude.
1.2	56
10.3	57	O DCX-2 foi proposto pela comunidade brasileira de radioamadores como um experimento para prover um canal de comunicação com rádios amadores ao redor do mundo. O experimento possui três modos de operação — //Beacon//, //Transponder// e //Store and Forward// — permitindo a transmissão de diferentes tipos de mensagens nas faixas de UHF/VHF (Ultra High Frequency e Very High Frequency, respectivamente) para diversos receptores.
1.2	58
10.3	59	== Especificações de Desempenho ==
1.2	60
10.3	61	A câmera Cam possui um sensor colorido de 3 megapixels com lente de 35 mm, oferecendo resolução espacial de 60 m por pixel a 650 km de altitude. O sensor CMOS colorido no formato 4:3 fornece imagens de 2048 × 1536 pixels em padrão RGB Bayer de 10 bits.
1.4	62
10.3	63	O ITASat-1 mantém uma órbita circular heliossíncrona a 575 km de altitude e inclinação de 98°, com hora local do nó descendente (LTDN) às 10h30.
1.4	64
10.3	65	== Espaçonave e Componentes de Hardware ==
1.5	66
10.3	67	O ITASat-1 possui arquitetura CubeSat 6U, com massa de 5,2 kg. O barramento do CubeSat 6U inclui dois OBCs (computadores de bordo): um dedicado ao subsistema de tratamento de dados de bordo (OBDH) e outro ao subsistema de determinação e controle de atitude (ADCS).
2.1	68
10.3	69	O OBDH utiliza um computador comercial de alto desempenho baseado em ARM Cortex-M3, executando um sistema operacional embarcado de tempo real (FreeRTOS).
	70	O computador do ADCS é baseado em um ARM7 MCU, que se conecta diretamente aos sensores (sensores solares, giroscópio e magnetômetro) e atua sobre os atuadores (magnetotorqueadores e rodas de reação).
2.1	71
10.3	72	A espaçonave inclui também os subsistemas de Telemetria e Telecomando (TMTC), Estrutural e Térmico (STS) e de Energia e Suprimento de Potência (EPS).
2.1	73
10.3	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
20.1	76	= Desenvolvimento do ITASAT-1 =
10.3	77
12.2	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	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.
10.3	80
12.2	81	O projeto conta com coordenação técnica do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) e coordenação acadêmica do ITA (Instituto Tecnológico de Aeronáutica) — ambos localizados em São José dos Campos (SP). O ITA é responsável pelo projeto, construção, testes e operação do ITASat-1.
10.3	82
	83	Outras universidades participantes:
	84
	85	* Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/USP)
	86	* Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
	87	* Universidade Estadual de Londrina (UEL)
	88	* Universidade de Brasília (UnB)
	89	* Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
	90	* Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (FEG-UNESP)
	91	* Technische Universität Berlin (TUB), Alemanha — com o experimento ISL e intercâmbio de estudantes.
	92
15.2	93	O projeto ITASat teve origem em 2005, com o objetivo de treinar e formar estudantes por meio do desenvolvimento de um produto espacial. O projeto visa motivar alunos de diferentes áreas a trabalhar de forma multidisciplinar, desenvolvendo competências tanto nas universidades quanto na indústria espacial brasileira.
10.3	94
15.2	95	Durante os anos, o projeto passou por diversas mudanças — desde um microssatélite de 100 kg até a atual configuração de CubeSat 6U, projetada, montada e testada com sucesso.
10.3	96
15.2	97	O lançamento ocorreu em dezembro de 2018, e desde então o ITASat vem sendo rastreado e operado pela equipe de controle em solo.
10.3	98
11.2	99	== Bus ==
10.3	100
15.2	101	Desenvolvido como um CubeSat 6U, o ITASat foi projetado para servir como plataforma para futuras missões. Os principais aspectos considerados foram:
2.1	102
11.1	103	* Ênfase em Engenharia de Sistemas e nas etapas de Montagem, Integração e Testes (AIT)
15.2	104	* Uso de equipamentos COTS (Commercial-Off-The-Shelf)
	105	* Modularidade em hardware e software
	106	* Desenvolvimento de placas de interface elétrica e mecânica
	107	* Capacidade de operação do satélite.
2.1	108
15.2	109	O foco em Engenharia de Sistemas, AIT, desenvolvimento de software e atividades de Verificação e Validação (V&V) permitiu concluir o CubeSat em dois anos. Para cumprir esse prazo, a maior parte dos subsistemas utilizou soluções COTS, especificadas de diferentes fornecedores, exigindo grande esforço da equipe para garantir compatibilidade entre todos os componentes.
1.5	110
11.1	111	O barramento 6U é composto pelos subsistemas convencionais de uma plataforma espacial, com destaque para dois OBCs — um dedicado ao OBDH e outro ao ADCS.
1.5	112
11.1	113	=== STS (Subsistema Estrutural e Térmico) ===
1.5	114
11.1	115	A estrutura interna do CubeSat reserva 2U para cargas úteis e 4U para a plataforma. O controle térmico é passivo.
1.5	116
32.1	117	[[Left: Protoflight model of ITASat after integration. Right: ITASat structure and internal disposition>>image:ITASat1_protoflight_model.jpeg\|\|data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
31.2	118
11.1	119	=== EPS (Subsistema de Energia e Potência) ===
1.5	120
11.1	121	Baseado em uma solução COTS, o EPS fornece 40 Wh / 2600 mAh de autonomia com baterias de íons de lítio, linhas de potência reguladas (5 V e 3,3 V) e não reguladas (tensão da bateria – até 16,8 V).
	122	Painéis solares fixos em cinco faces utilizam células de tripla junção com eficiência de 28%, gerando 6 a 7 W em média na órbita do ITASat.
2.1	123
31.2	124	[[Illustration of the EPS>>image:ITASat1_EPS.jpeg\|\|data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
	125
11.1	126	=== OBDH (On-Board Data Handling) ===
2.2	127
11.1	128	Computador ARM-Cortex M3 executando FreeRTOS, com:
	129
	130	* MCU de 32 bits, baixo consumo
	131	* 256 kB de EEPROM
	132	* 4 MB de flash e 2 MB de SRAM
	133	* Proteção SEU por EDAC em FPGA e proteção SEL
	134	* MicroSD até 2 GB
	135	* Interfaces GPIO, I2C, SPI, CAN e UART
	136	* Testes de vibração, vácuo térmico e radiação (TID @ 20 krad, SEE @ 60 MeV)
	137
	138	O software embarcado foi totalmente desenvolvido pela equipe, em arquitetura modular por camadas, permitindo trabalho colaborativo e integração de bibliotecas e drivers externos.
	139
30.2	140	[[OBDH computer card>>image:ITASat1_OBDH.jpeg\|\|data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
	141
31.2	142	[[ITASat-1 software architecture and layers>>image:ITASat1_Software.jpeg\|\|data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
30.2	143
11.1	144	=== ADCS (Attitude Determination and Control System) ===
	145
	146	Controlador baseado em ARM7 MCU, conectado aos sensores (solar, giroscópio, magnetômetro) e atuadores (magnetotorqueadores e rodas de reação). Implementa três modos de controle de atitude:
	147
	148	1. Controle B-dot para desaceleração (//detumbling//);
	149	1. Controle magnético, alinhando o satélite ao campo magnético terrestre;
	150	1. Controle três eixos, combinando rodas de reação e magnetotorqueadores.
	151
30.2	152	[[ADCS block diagram>>image:ITASat1_ADCS.jpeg\|\|data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
	153
11.1	154	=== TMTC (Telemetria e Telecomando) ===
	155
	156	Canal de subida (uplink) em UHF, taxa de 1200 bit/s, modulação AFSK.
	157	Dois canais de descida (downlink):
	158
	159	* VHF, 1200–9600 bit/s, modulação BPSK, 22 dBm
	160	* S-band, até 144 kbit/s, modulação BPSK, potência ajustável 27–33 dBm
	161
	162	As rádios UHF/VHF estão integradas em uma única placa, utilizadas para comando, controle e transmissão de dados de carga útil. O transmissor em S-band é dedicado a dados científicos de maior volume.
	163
27.2	164
12.1	165	== Payloads ==
11.1	166
	167	=== Transponder DCS (Data Collection System) ===
	168
	169	Desenvolvido pelo INPE/CRN (Natal), com tecnologia atualizada e miniaturização para CubeSat. Compatível com o Sistema Brasileiro de Coleta de Dados, o transponder permite ao ITASat (5,2 kg) desempenhar a mesma função dos satélites SCD-1 e SCD-2 (115 e 117 kg, respectivamente).
	170	Coleta dados de mais de 900 PCDs, com informações sobre qualidade da água, níveis fluviais, ar e migração animal.
	171	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]]
	172
23.3	173	[[DCS transponder (image credit: INPE)>>image:ITASat_DCS_transponder.jpeg\|\|data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
	174
11.1	175	=== Receptor GPS ===
	176
	177	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.
	178
15.3	179	[[Photo of the GPS receiver>>image:ITASat1_GPSreceiver.jpeg\|\|alt="ITASAT-1 GPS Receiver" data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
15.2	180
11.1	181	=== Câmera (Cam) ===
	182
	183	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.
	184
15.4	185	[[Photo of the COTS camera>>image:ITASat1_Cam.jpeg\|\|data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
15.3	186
11.1	187	=== DCX-2 (Experimento de Comunicação-2) ===
	188
	189	Proposto pela comunidade de radioamadores, com três modos:
	190
	191	1. Beacon – transmissão periódica de até 10 mensagens armazenadas;
	192	1. Transponder – retransmissão em VHF de sinais recebidos em UHF;
	193	1. Store and Forward – armazenamento e posterior retransmissão de mensagens UHF em VHF, permitindo comunicação entre diferentes regiões do globo.
	194
34.1	195	= Lançamento =
2.2	196
11.1	197	O ITASat-1 foi lançado em 3 de dezembro de 2018, às 18:34:05 GMT, durante a missão SSO-A SmallSat Express da Spaceflight, a bordo de um foguete Falcon-9 Block 5 da SpaceX, a partir da Base Aérea de Vandenberg (Califórnia).
3.1	198
11.1	199	A missão transportou 64 cargas úteis, sendo o maior lançamento compartilhado de satélites já realizado por um veículo norte-americano até então. O primeiro estágio do Falcon-9 foi reutilizado pela terceira vez e pousou com sucesso na plataforma “Just Read the Instructions”, no Oceano Pacífico.
3.1	200
11.1	201	Órbita: heliossíncrona circular, 575 km de altitude, 98° de inclinação, LTDN 10h30.
3.1	202
23.2	203
23.3	204	[[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"]]
23.2	205
23.4	206	= Operações =
23.3	207
24.1	208	A Figura abaixo apresenta o ConOps do ITASAT-1:
23.4	209
24.1	210	[[ITASat ConOps (Concept of Operations), image credit: ITASat Team>>image:ITASat_ConOps.jpeg\|\|data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
	211
23.5	212	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.
	213	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.
23.4	214
23.5	215	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.
23.3	216
23.5	217	A Figura abaixo mostra a localização real das três estações terrenas no território brasileiro (a) e a Estação Terrena do ITA (b).
	218
	219	[[(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"]]
	220
24.2	221	== LEOP ==
	222
	223	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).
	224
24.3	225	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.
24.2	226	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.
	227
25.3	228	[[Primeira recepção do beacon do ITASAT-1 registrada pelo rádio amador brasileiro PY4ZBZ>>image:ITASat1_first_beacon_reception.jpeg\|\|data-xwiki-image-style-alignment="center"]]
24.3	229
18.1	230	= Lições Aprendidas =
5.1	231
16.2	232	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).
	233
19.1	234	== Abordagem de Desenvolvimento ==
16.2	235
	236	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.
	237
	238	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”.
	239
	240	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.
	241	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.
	242
19.1	243	== Interfaces Elétricas de Comunicação ==
16.2	244
	245	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.
	246
	247	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).
	248
19.1	249	== Acesso Tardio ao CubeSat ==
16.2	250
	251	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.
	252
	253	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.
	254
	255	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.
	256
19.1	257	== Seleção e Aquisição de Componentes ==
16.2	258
	259	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.
	260
	261	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.
	262
	263	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.
	264
	265	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.
	266
19.1	267	== Comunicação ==
16.2	268
	269	Um dos maiores desafios em qualquer projeto é a comunicação — entre os desenvolvedores, com os fornecedores e com os desenvolvedores das cargas úteis.
	270
	271	No ITASat, o contato próximo e a comunicação frequente com os desenvolvedores das cargas úteis permitiram implementar e integrar os experimentos com baixo retrabalho.
	272	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.
	273
19.1	274	== Processo de Montagem, Integração e Testes (AIT) ==
16.2	275
	276	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”.
	277
	278	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.
	279
	280	Antes do AIT do Modelo Protoflight, foi elaborada uma sequência detalhada de procedimentos, validada durante a montagem e testada no Modelo de Engenharia.
	281
	282	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.
	283
19.1	284	== Uso de Dois Computadores de Bordo ==
16.2	285
	286	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.
	287
19.1	288	== Importância da Engenharia de Sistemas ==
16.2	289
	290	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.”
	291
	292	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.
	293	Por exemplo, houve grande dedicação aos requisitos e modelagem do sistema, mas pouca observação durante a operação e pós-integração.
	294
	295	Outro exemplo foi a falta de informações sobre o envelope interno do dispensador nas fases iniciais, resultando em reprovação no primeiro “fit check”.
	296
	297	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.
	298
	299	Resultados positivos da aplicação de Engenharia de Sistemas:
	300
	301	* Após algumas revisões, a configuração foi consolidada e nenhuma mudança foi feita após a CDR (Critical Design Review).
	302	* O uso de SysML/UML para documentar requisitos e casos de uso reduziu a burocracia e facilitou a rastreabilidade.
	303	* Foi implementada uma árvore documental e um sistema de gerenciamento de configuração.
	304	* O software foi documentado e controlado via repositório tipo GitHub, dispensando controle manual em papel.
	305	* Os procedimentos de AIT foram documentados e executados por mais de uma pessoa, reduzindo a margem de erro.
	306
19.1	307	== Cronograma e Riscos ==
16.2	308
	309	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.
	310
	311	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.
	312
	313	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.
	314
19.1	315	== Operação da Missão ==
16.2	316
	317	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.
	318
	319	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.
	320
	321	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.
	322
19.1	323	== A Equipe ==
16.2	324
	325	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.
	326
	327	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.
	328
	329	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.
	330
19.1	331	== Resumo ==
16.2	332
	333	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.
	334
	335	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.
	336
	337	O ITASat também demonstrou que um satélite 6U pode realizar missões anteriormente restritas a satélites maiores, como coleta de dados em múltiplas plataformas terrestres.
	338	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.
	339
	340	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.
	341
	342	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.
	343
	344	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.
	345
1.2	346	= References =
	347
15.5	348	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]]
	349
	350	[[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
	351	/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]]
	352
	353	[[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]]
	354
	355	[[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
	356	/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/]]
	357
	358	[[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
	359	/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/]]
	360
	361	[[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).//
	362
	363	[[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]]
	364
	365	[[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/]]
	366
	367	[[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]]
1.2	368	)))
	369	)))

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