Hugin
Meetings - protocols
 

 IRF-Kiruna

KTH-fmi

What's up

Meetings-protocol

Publications

Description

Specifications


 
 































































 

Hugin-möte Kiruna 980812
Deltagare: Ulrik Eklund, Olle Norberg, Laila Andersson, Thomas Lindblad, Karina Waldemark, Rickard Lundin, Jonas Olsen, Walter Puccio och Jan Johansson. 

Hugin
En nanosatellit för utvärdering av magnetisk attitydkontroll och neurala nät. Satelliten baseras på Munin, som är utvecklad av IRF-K. 

Launch - I dagsläget har vi en launch för Munin, vilket inte är detsamma som en launch för Hugin enligt Stas, även om de är väldigt lika satelliter. Berörda ryssar besöker SSC i september och enligt Stas är det en lämplig tidpunkt att ta upp detta med dem. Preliminärt kan vi räkna med en launch 3:e kvartalet 1999 (September).Munin kommer att skjutas upp 21 oktober från Vandenberg AFB med en raket från Boeing.
En inbjudan till ett "technolgy demonstrator" projekt från ESA diskuterades. Tidsbrist, administration, mm gör att detta inte intressant för oss i dagsläget, men Thomas och Rickard skriver ett brev till ESA och berättar om projektet för dem och om vårt långsiktiga intresse. 

Payloaddator - KTH har köpt ett PC104 system från Lilla Fabriken. Det har ett kort från RTS med en 8088-processor, flashminne och är utrustat med ett I/O kort för 8 st A/D kanaler (skall förmodligen ökas till 16 eller 32 och 32 D/A kanaler samt TTL I/O. Det diskuterades hur man skulle "rymdspeca" ett sådant, d.v.s. hur fungerar det med tanke på utgasning och termisk jämvikt. Antagligen är det främst kondensatorerna som är problem.
Epson har utvecklat en strömsnål 486:a (0.6W). i så fall kan man använda den processorn med PCMCIA-buss. 

BekTek/VyTek har, vid besök i Pittsburgh, erbjudit att "rymdspeca" ett ovan nämnda CPU-kort. I tillägg till denna offert ingår också ett erbjudande om att köra deras realtidsoperativsystem, samt en algoritm för att detektera/korrigera Single Event Upsets (SEU).
På Munin finns ingen SEU algoritm för housekeepingdatorn, däremot finns en watchdog som kontrollerar pariteten på hela RAM-minnet och omstartar datorn och läser in programvaran på nytt från EEPROM.
EEPROM går att programmera om från marken, men för att ytterligare öka säkerheten har Munin och Hugin ett ROM som kommer att innehålla housekeeping-O/S. 

Los Alamos National Laboratory har utvecklat ett analogt backupsystem för attitydkontroll som Karina och Thomas tittade närmare på vid besök i Los Alamos 

Ett fåtal extra komponenter (analoga) kommer att erfordras och placeras på ett separat 104 kort. Utläsning av tre spänningar kommer att ske med ovan nämnda I/O-kort. 

Opal-satelliten från Stanford har nästan identisk attitydkontroll m.h.a. magnetspolar som Hugin. Bob Twiggs kommer att träffa Joakim och Clark i September vid en konferens i Utah. Joakim besöker också Stanford för att försöka dra nytta av mjukvara för simulering utvecklad för OPAL. 

Kommunikation mellan housekeeping CPU och payload CPU - Eftersom DOS antagligen kommer att vara det operativsystem som kommer att användas för payloaddatorn är det enklast om man helt enkelt låter RS232 länken mellan de två datorerna fungera som en DOS-prompt. För att behålla den enkla lösningen så 

bibehåller man systemet att HK-datorn bara skickar vidare kommandon från marken och bara tar emot data när den har begärt det från payloaddatorn. Kommandon till DOS sätts preliminärt till 16 tecken (bytes) och avslutas med <CR> (som ingår i de 16).blocklängden ner till marken är på 256 ord (16 bitar), vara 4 används i början för status och synk. De övriga 252 orden kan payloaddatorn använda som den önskar, så länge data via RS232 länken kommer med 252 ord åt gången. Antal block som skall läsas måste anges till HK-datorn innan överföringen börjar. PÅ Munin fylls tomma block i slutet ut med FEED (hex).
RS232överföringen kommer att ske med ett minimun av handskakning etc. och med upptill 115kbit/s. 
HK-CPU:n kan hantera upp till 5 ggr den hastigheten, så det kommer att vara payload-CPU:n som får bestämma takten.
Payloaddatorn vill ha 6 värden från solpanelerna och 4 temperaturer från HK-datorn att matas in via ADC. 

Payloaddatorn behöver en switch för reset, t.ex. två tampar till HK-datorn som sätts för låga för att tvinga fram en reset. Payloaddatorn behöver också en tamp ut som sätts hög när den har botats på ett korrekt sätt (den kan eventuellt också sättas låg om payloaddatorn inte vill bli störd).
Kommunikationen kommer att ske genom en 9-polig kontakt för RS232-protokollet, och en 15-polig för övriga tampar som kan behövas. Alla nivåer är TTL. 

Aluminiumstruktur - Det går att modifiera befintlig Muninstruktur, men då skulle ändå följande delar behöva göras om:

  • Topplocket
  • Den övre kantstrukturen
  • Nytt HK-plan: 
    • Uttag för spolar
    • Sänkt infästning för PC104-korten
  • 3 stycken spolar, i kasetter: 1 i bottenplanet, två längs de vertikala väggarna.
  • Hål för fotodioder i alla 6 ytterpanelerna.
  • Fäste för magnetometer, lämpligtvis i bottenplattan.
  • Nytt batteriplan med uttag för magnetspolar.
Det är antagligen bättra att göra en nästan helt ny ritning på strukturen, men baserat på de idéer som använts för Munin. 

Batteri och spänningar- det batteri som vi har ger nominellt 10.8V 40Ah. (8.5-12 V). vikten är 560 gr. Våra DC/DC-omvandlare ger ut +/- 5V +/-12V. 

Separationssystem - Vid framtida kontakter med ryssarna är följande några av de frågor som kan komma upp: med hur stor hastighet skall satelliten frigöra sig vrån satelliten? Hur stor skall strömstyrkan vara för pyrot? 

Tidsplan - När bör vad göras? Även om grupperna på KTH och IRF i möjligaste mån kommer att arbeta oberoende finns det ändå saker som inte kan göras helt oberoende. Vi bör sätta upp en tidsplan så att vi kan stämma av att allt framskrider enligt planerna. Diskussioner med ryssarna kommer givetvis att påverka detta efterhand. 

Personal - i dagsläget har inga ingenjörer i Kiruna tid att arbeta på Hugin. Kjell är medveten om problemet. Ett förslag är att projektanställa en ingenjör, alternativt en doktorand. 

Magnetometer - KTH köper in två miniatyrmagnetometrar (18 gram) från APS, varav en kommer att användas på Hugin. Dessa magnetometrar är 3-axliga och kräver +/- 5 volt. Dessa spänningar finns. Kostnad $2000 /st 

Störningskällor för magnetometern:

  • returledning från solpaneler
  • spolar
Kamera - QuickCam är inte ett bra val, men i dagsläget har vi inga bra alternativ. Vi bör be Åke Steen se om han kan hitta en bättre, som dessutom uppfyller de krav han kan tänkas ha på norrskensbilder från rymden. Ifall det finns tid kan eventuellt kameran på Munin i så fall också bytas ut. 

Antenn - Eftersom vi i dagsläget inte har nåot alternativ planerar vi tills vidare att använda samma typ av antenn som på Munin. Eventuellt kan vi placera två antenner på motsatta sidor av satelliten för att förbättra antennloben. 

Satellitanomaliinstrument - I dagsläget finns inget konkret om detta. 

Ekonomi - Pengarna från KAW är till för utrusting, resor och liknande. Fakturor för stora beställningar skickas enklast direkt till KTH (kontakta Nina Weil) För mindre saker kan de klumpas ihop. Reseräkningar på liknande sätt. Traktamente betalas endast av myndighet där man är anställd. 

Bana - Preliminärt har vi 1000-1400km cirkulär bana med 83° inklination. 

Temperaturmiljö - uppskattas till -10 - + 20 

Solceller - Förslag är att använda solceller av GaAs från TecStar med en effektivitet på 18.5 %. Dessa har inbyggt täckglas och lämplig storlek är 2x4 cm enheter. Solceller ska finnas på alla 6 sidor. 

Solsensorer - på en sida - den som riktas mot solen.
En såden finns i Kiruna, monteras loss från nuvarande placering och skickas till KTH för att användas som input till ADC. Känslighet 0.1 grad . 

Foto detektorer -vilka våglängder är dessa känsligast för? 

Jord detektor - för 3-axel stabilisering.
detektor känslig för :
ir-ljus
synligt ljus 

Feed back data

  • Photo detectors 3 ADC
  • Magnetometers 3 ADC
  • Sunsensor 2 ADC
  • Solcells strömmar 6 ADC
  • Coil current
  • Algorithm output
  • Temperature 4-6 ADC ?
  • Images from Quick Cam 
 Minnes stuktur Munin
  • Pay Load CPU
  • massminne
  • RAM
  • EEPROM
  • ROM
  • HK-CPU
  • RAM
  • ROM
 

  If you have comments or suggestions email me at  kia@particle.kth.se