AAUSat-3

AAUSat-3
AAUSat-3フライトモデル
名前AAUSAT3
オールボー大学 CubeSat-3
ミッションタイプ技術デモンストレーション
オペレーターAAU学生スペース
コスパーID2013-009B
SATCAT番号39087
Webサイトspace.aau.dk/aausat3
ミッション期間1か月（計画）
18か月（達成）
宇宙船の特性
宇宙船オールボー大学 CubeSat-3
宇宙船の種類1Uキューブサット
バスキューブサット
メーカーAAU学生スペース
打ち上げ質量0.8 kg (1.8 ポンド)
寸法10 × 10 × 11.3 cm (3.9 × 3.9 × 4.4 インチ)
ミッション開始
発売日2013年2月25日 12:31 UTC [1]
ロケット極軌道衛星打ち上げロケット（PSLV-CA）（PSLV-C20）
発射場サティシュ・ダワン宇宙センター、第一発射台（FLP）
請負業者インド宇宙研究機関
入隊2013年3月
ミッション終了
非アクティブ化2014年10月1日
最後の接触2014年9月17日
軌道パラメータ
参照システム地心軌道[2]
政権低軌道
近地点高度775 km (482 マイル)
遠地点高度793 km (493 マイル)
傾斜98.62°
期間100.60分
楽器
自動識別システム（AIS）

AAUSat-3（オールボー大学キューブサット3）[3]は、デンマークのオールボー大学の学生によって製作・運用された3機目のキューブサットである。2013年2月25日、インドのサティシュ・ダワン宇宙センターから極軌道衛星打ち上げ機（ PSLV） （PSLV-C20）で打ち上げられた。AAUSat-3は、主要ペイロードとして 2基の自動識別システム（AIS-1およびAIS-2）受信機を搭載している。

教育目標

オールボー大学における衛星建設の主目的は、通常の修士課程で得られる以上の工学経験を学生に提供することです。設計、実装、製造は学生によって行われましたが、例外は機械構造の製造（alu7075にある学科のワークショップで実施）と未実装のPCBの2点のみです。このプロジェクトは、主にオールボー大学とデンマーク海事安全局（DaMSA）の資金提供を受け、その他のスポンサーも参加しています。[3]

科学的目的

この衛星プロジェクトの目的は、1Uキューブサットから自動識別システム（AIS）信号を受信できるかどうかを調べることだった。[3]

この宇宙船は、特定のサブシステムに障害が発生した場合でも機能を継続できるよう、非集中型で運用されるよう設​​計されました。2台の自動識別システム（AIS）受信機を搭載しており、そのうち1台はSDR方式を採用していました。衛星によって記録された画像は、後にオールボー大学にある地上局に送信され、一般公開されました。[4]

歴史

オールボー大学（AAU）における学生衛星活動は、1999年に打ち上げに成功したデンマーク初の純粋研究衛星「オーステッド」へのAAUの関与を契機として、2003年に開始されました。AAUSat-3の前身は、 AAU CubeSat（2003年打ち上げ）とAAUSat-2（2008年打ち上げ）です。AAUの学生はまた、欧州宇宙機関（ESA）教育による学生衛星プロジェクトであるSSETI Express （2005年打ち上げ）にも参加しました。AAUSat-3の建造は2007年秋に開始されました。[3]

衛星のプロトタイプは、2009年10月にBEXUS（大学生向け気球実験）プログラムの一環として成層圏気球飛行試験を受けました。このプログラムは、ヨーロッパの学生が高高度環境で科学実験を行うことを目的としています。この気球試験は、拡張視野（FOV）を備えたAIS受信機の試験と、最終的なペイロード受信機の開発に向けた現実的なサンプル取得の絶好の機会となりました。BEXUSのペイロードはNAVIS（北大西洋船舶識別システム）と呼ばれていました。[3]

オペレーション

AAUSat-3は2013年2月25日にPSLV-C20ロケットで打ち上げられました。運用は成功し、毎日9,000件のAISメッセージが受信され、デンマークのオールボーにあるミッションコントロールセンター（MCC）にダウンロードされました。すべてのサブシステムがテストされ、稼働していました。運用開始から100日間は非常に順調でした。衛星の劣化は見られず、すべてのサブシステムが動作し、主要ペイロードであるAIS受信機も正常に動作していました。[3]

最初の 100 日間に 2 つの重大な状況が発生しました。

2013年2月28日6時08分: 数日ぶりのメッセージを受信しました。過去24時間、バッテリー電圧は低下しており、温度計の計測値からAAUSat-3は太陽電池のない面を太陽に向けて安定していることが示されていました。オールボー上空の最後の通過では、バッテリー電圧が徐々に低下していることが観測されました。この状況は日中に議論、分析され、電力を消費しているため、今後のすべての通過ではAAUSat-3にビーコンモードをオフにするように指示することが決定されました。衛星バッテリーの節約と充電のため、週末の間は交信を試みることはしませんでした。すべての通過は監視されていました。3月4日 17時52分まで完全に沈黙が続きましたが、オールボーの地上局がビーコンを要求し受信しました。ビーコンには、稼働時間が1日19時間であること、すべてが機能していること、7,000件を超えるAISメッセージが受信されたことが示されました。すべて正常に戻りました。要求されたビーコンも、バッテリー電圧の低下が原因と思われる再起動回数の増加を示しました。この事象を受け、AAUSat-3は問題の再発を防ぐため、100分ごとに2回転するゆっくりとした回転（タンブル）に設定されました。

2013年5月24日：AAUSat-3の電源システム（EPS）が地上からのマルチフレーム通信パケットを拒否しました。4回のパス（500分）にわたり、学生たちは状況を分析し、 EPSサーバーのCソースを検査した結果、解決策を見つけました。新しいパケットがAAUSat-3に送信され、EPSの正常な動作が回復しました。この事象発生中、衛星の残りの部分は（分散設計のため）正常に動作していました。最初の100日間で、約80万件のAISパケットが受信・ダウンロードされました。

2013年6月10～11日：SDR AIS受信機（AIS-2）用の新しいソフトウェアイメージ2つがアップロードされました。AIS受信機のフルイメージをアップロードするのに約1.5パスかかりました。衛星の性能が向上し、新たにリアルタイムのサンプリングとデコードが可能になりました。最初の測定では、1時間あたり平均約6,000件のAISメッセージを処理できることが示されました。

2014年2月25日: 宇宙滞在1年。AAUSat-3は完全に機能し、AIS測定が定期的に行われていました。ダウンロード容量の拡張のため、グリーンランドのチューレ（カーナーク）に地上局が設置されました。エネルギー生産は安定していましたが低かったため、ミッションの合間に数時間または数日間のバッテリー充電が行われました。新しくアップロードされたアルゴリズムは、1時間あたり約8,000件のメッセージを受信でき、リアルタイムのパフォーマンスを示しました。つまり、デコードはサンプリングよりも時間がかかり、並行して実行されました。チューレの地上局のおかげで、リアルタイムの監視、測定、ダウンロードを同時に行うことができました。そのため、検出後わずか数秒で、オールボーのMCCで情報を入手できました。

2014年9月17日：衛星からの最後のメッセージが受信された。[3]

2014年10月1日：AAUプロジェクトは、バッテリー問題（電力出力の継続的な低下）のため、AAUSat-3ミッションの終了を宣言しました。プロジェクトは、ミッションを通じて得られた経験に感謝しています。

衛星サブシステム戦略

AAUSat-3は、専用のマスターを持たない分散型コンセプトに基づいていました。このアプローチの背後にある考え方は、多くの場合、特定のサブシステムが故障しても機能し続けるモジュール式衛星を実現することでした。そのため、必須のサブシステム（EPSとCOM）はシンプルかつ堅牢に設計されましたが、AIS-2のようなサブシステムは必然的に複雑になり、故障率も高くなりました。[3]

電力システム（EPS）は、インテリジェントな監視および監視機能として機能します。AAUSat-3は、複数のサブシステムで構成されています。

1株当たり利益電子電源at90can1288MHz​フリーRTOS32KB RAMを追加
コム通信モジュールat90can12816MHzフリーRTOS32 KB 追加 RAMADF702x無線
ADCS1姿勢決定と制御1at90can1288MHzフリーRTOS32 KB 追加 RAM転倒
ADCS2姿勢決定と制御2腕7x0 MHzフリーRTOSxx kB 追加された RAM決意と制御
AIS1自動識別システムat90can1288MHzフリーRTOS32 KB 追加 RAMAIS受信用ADF702x
AIS2自動識別システムBF537XXX MHzμClinuxAIS受信用ADF702xすべてのチャンネルを同時に受信
ログオンボードログシステムフリーRTOS
FPフライトプランナーフリーRTOS

地上セグメントでは、次のとおりです。

すべての内部通信および衛星と地上間の通信はCSPプロトコルを使用して実行されました。

技術仕様

技術仕様は以下のとおりです。[4] [3]

寸法100 × 100 × 113 mm CubeSat規格
質量800グラム
予想寿命最低1ヶ月
姿勢決定システム太陽センサー、ジャイロセンサー、磁力計
姿勢制御システム磁気コイル
力衛星表面に設置された太陽電池パネル
電池リチウムイオン8.2V 2200mAh
電源バス3.3Vおよび5V安定化
アンテナ COM - UHF 送信/受信双極子（Be-Cu）
アンテナAIS（VHF）双極子（Be-Cu）

参照

参考文献

  1. ^ マクダウェル、ジョナサン (2021年7月21日). 「Launch Log」. ジョナサンの宇宙レポート. 2021年10月26日閲覧。
  2. ^ "AAUSAT-3". Heavens Above . 2013年11月21日閲覧。
  3. ^ abcdefghi "AAUSat-3 (オールボー大学 CubeSat-3)". ESA eoPortal ディレクトリ。2021 年10 月 26 日に取得。
  4. ^ ab "AAUSAT 3". NASA. 2021年10月21日. 2021年10月26日閲覧。 パブリックドメインこの記事には、パブリック ドメインであるこのソースからのテキストが組み込まれています。
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