NUTS - NTNU Test Satellite, a Norwegian CubeSat Project

Radiosystem

Written by: EiT '13-gruppe radio
Published: 20.03.13
En viktig del av satellitten er kommunikasjonssystemet. Det har ikke så mye for seg å sende opp en satellitt for å ta bilder hvis man ikke er i stand til å få tak i bildene. Denne gruppen har derfor valgt å prøve å ordne et radiosystem for satellitten, da dette ikke eksisterer i skrivende stund. Gruppen består av tre studenter fra datateknikk, to fra elektronikk og en informatikkstudent. Siden systemet blir bestående av to mikrokontrollere skulle det ikke stå på kompetansen.
Arbeidet vil gå ut på å lage program som skal kjøre på mikrokontrollerene på satellitten. Siden kretskortene ikke er laget enda, brukes det såkalte evalueringskort, det vil si kretskort med de aktuelle mikrokontrollere, samt elektronikk og programvare som gjør det enkelt å utvikle program og kildekode som kan kjøre på mikrokontrollerene.

Selve radiosenderen består i grunn av bare én mikrokontroller, men det er behov for en ekstra for å oppnå kommunikasjon med resten av satellitten. Denne vil motta data på Cubesat Space Protocol (CSP), "språket" som elektronikken i satellitten snakker, og gjøre det om til Serial Peripheral Interface (SPI), overføringsprotokollen som radiobrikken bruker. Mikrokontrolleren som utgjør radioen tar i mot dataene og gjør de om til et 2-FSK signal som ved hjelp av antenna på satellitten kan sendes trådløst tilbake til jorda. 2-FSK er en såkalt digital modulasjonsmetode og går ut på at spenningen som genereres vil ha frekvens som varierer mellom to nivåer rundt 438 MHz, og mottakeren på jorda finner ut om den sender 1 eller 0 avhengig av om frekvensen er over eller under 438 MHz, som kalles senterfrekvensen. Denne frekvensen ligger i det som kalles radioamatørbåndet, og brukes siden man ikke trenger tillatelse til å bruke det, og siden hvem som helst kan motta det man sender, gitt at man bruker rett kommunikasjonsprotokoll. Siden arbeidet skal brukes av andre, og gjerne endres på legges det stor vekt  på å dokumentere godt, og skrive lett forståelig kode.

Oppgaven ble valgt siden gruppen sitter med relevant kunnskap for å løse et viktig problem. Samtidig skulle det gi utfordringer til alle, og det har vist seg å ikke være så enkelt som først antatt. I skrivende stund er det nesten oppnådd fullstendig kommunikasjon mellom de to mikrokontrollerene, det vil si at radiobrikken ikke forstår hva den andre mikrokontrolleren prøver å si. Det går i nilesing av datablad, prøving, feiling og knoting med avansert utstyr, men stemningen er på topp, det programmeres og testes, og forhåpentligvis blir det suksess til slutt!

-- Gruppe Radio
img_0413img_04102013-03-20-12-1.48.032013-03-20-12.48.47