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通信機能
通信手順
通信機
アンテナ
DTMF
TNC CW モールス符号
システムブロック図
通信系コンポーネント
実験・測定 |
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通信機能 |
地上局からのDTMFコマンドを受信する.
FMテレメトリパケットを地上に送信する.
CWテレメトリを地上に送信する.
地上局からのコマンドにより,通信プロトコルの切り替えを行う. |
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通信手順 |
CUTE-IからCWテレメトリを受信する.
地上からFM送信機の電源をONにするコマンドを送る.
CWテレメトリからCUTE-IがDTMFコマンドの受信状況を確認する.
DTMFコマンドを送信する. (センサの選択,プロトコルチェンジなど)
FMテレメトリパケットを受信する.
パスが終わりに近づいたら,FM送信機の電源をOFFにするコマンドを送る. |
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CWは衛星の位置を決定するために必要であるため,CW送信機は常にONになっている.
FM送信機は消費電力が大きいため,通常は電源はOFFの状態になっている.
FM送信機の電源投入は地上からのコマンドによる.
FM送信機をOFFにするコマンドが通らない可能性もあるため, ある一定期間コマンドを受信しなかった場合には,自動的にFM送信機をOFFにする. |
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搭載通信機 |
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周波数
(MHz) |
通信形式 |
無線機 |
送信出力
(mW) |
消費電力
(mW) |
アップリンク |
140MHz帯 |
DTMF |
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100 |
ダウンリンク |
430MHz帯 |
Packet
(Ax.25 or SRLL Protocol) |
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350 |
1100(MAX) |
ダウンリンク |
430MHz帯 |
CW |
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100 |
600(送信時)
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アンテナ |
アンテナ緒元 |
アンテナの材質は焼き入りリボン鋼.環境対策のため,表面をテフロンコーティング処理. |
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Freq.
(MHz) |
Antenna length
(mm) |
Antenna width |
アップリンク
(地上局→衛星) |
144MHz帯 |
約500
(1/4波長) |
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ダウンリンク
(衛星→地上局) |
430MHz帯 |
約170
(1/4波長) |
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ダウンリンク
(衛星→地上局) |
430MHz帯 |
約170
(1/4波長) |
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アンテナ配置 |
バルーン実験モデル
EM(Engineering Model
PFM(Proto Flight Model)
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アンテナ展開方法についてはこちら.
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DTMF |
CUTE-Iの地上からのコントロールにはDTMFトーン信号を用いる.
DTMFデコーダ素子には,以下のものを使用.
CM8870 2.7〜3.6V Supply Voltage(California Micro) |
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TNC |
TNCの機能はパケットの生成,分解,モジュレーション,デモジュレーションであるが,これにプロトコルチェンジの機能が追加されている.
TNCではOBCから送られてきた各種衛星データをそれぞれの通信パケットフォーマットに従ったデータ形式に成形し,そのデータをモデムICにより音声信号に変換する.
何らかの不具合でOBCからデータが送られてこない場合には,TNCが独自に衛星搭載機器のいくつかのアナログデータを独自にAD変換を行い地上に送信する.
通信プロトコル
Ax.25…一般的なパケット通信プロトコル
SRLL…東工大無線研オリジナルプロトコル
TNC スペック
使用デバイス
CPU H8/ 300 (Hitachi)
Modem IC FX614(California Micro)
SRLLプロトコルおよびTNCの詳細についてはこちら
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モールス符号 |
機能
衛星のHK(House Keeping)データをモールス符号で地上に送信する.
モールス符号の速度は60文字/秒程度(JAS-2よりやや遅い)
使用デバイス
PIC16LC73A-04I (Microchip)

PICの機能
OBCから送られてきたシリアルデータをモールス信号に変える.
OBCからのデータがこない場合には,PIC独自でAD変換したHKデータを送信する.
CWデータフォーマットについてはこちら
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システムブロック図 |
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通信系コンポーネント |
PFM(Proto Flight Model)基板

通信機BOX
UHF帯FM送信機,CW送信機,VHF帯受信機を収納
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実験・測定 |
CUTE-Iの各種電気的特性を知るために,さまざまな実験,測定を行った.
実験,測定に関してはさまざまな研究機関等にご支援をいただいた.
ISAS大気球実験 @ 三陸大気球観測所 (岩手県三陸沖)
ISAS(宇宙科学研究所)の大気球を使い遠距離の通信実験を行った.詳細はこちら
”CUTE”気球実験モデル
1,2,3
気球実験風景
1,2,3
この実験により,CUTE-I通信系の低温での動作不良や,通信系システムの不具合が
明らかになった.
ここで経験した不具合をもとにEM(Engineering Model)の設計を行った.
温度試験
恒温槽を用い,低温および高温での搭載機器の動作試験,特性試験を行った.
電気性能試験 @ 東京都立航空高専
都立航空高専さんのご好意により,高周波測定器をお借りして,各種高周波特性試験を 行った.
実験の様子
EM(Engineering
Model)を使用した電気性能試験

PFM(Proto
Flight Model)を使用した電気性能試験
電波暗室試験 @ 東京都立航空高専
都立航空高専さんのご好意により,電波暗室をお借りして,CUTE-I搭載アンテナのアンテナパターン測定を 行った.
実験の様子
EM(Engineering
Model)を使用したアンテナパターン測定

PFM(Proto
Flight Model)を使用したアンテナパターン測定
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