Satellit

Unser Satellit

Hier werden wir in einzelnen Teilen unseren Satelliten erläutern und erklären. Dazu gehören unsere Ziele, Sensorik/Komponenten, Platinen Design, Änderungen und letztendlich der Bau. Hier ist unser Abschlussbericht vom Deutschen CanSat Wettbewerb.

Unsere Missionsziele

Wir haben uns für den Wettbewerb drei Ziele vorgestellt: Wir wollen zum einen die Kommunikation zwischen zwei Satelliten ermöglichen, indem wir einen simulierten Satelliten am Boden in Form einer Bodenstation aufbauen und Daten zum Satelliten senden. Diese Daten sollen dann wieder an unsere Bodenstation gesendet werden. Zum anderen wollen wir als Zusatz eine genaue Positionsbestimmung durch den Lage- und Beschleunigungssensor erreichen. Genaueres wird unter dem Punkt Missionen erklärt. Des weiteren wollen wir unserem Satelliten möglichst fehlertolerant und robust bauen. Wichtig dafür ist es überall auf Komplexität zu verzichten. Zur Erreichung dieses fehlertoleranten Systems werden wir nicht nur im Primärmodul, sondern auch im Sekundärmodul eine SD-Karte zum Speichern aller Daten verwenden und zusätzlich einen zweiten Akku einbauen um beide Module mit Strom versorgen zu können, falls einer der beiden Akkus ausfällt. Um Fehler und Störungen in den einzelnen Modulen zu vermeiden werden wir auf Kabel größtenteils verzichten. Das Primärmodul muss so stabil sein, dass es wiederverwendet werden kann. Um nötige Verbindungen zwischen Platinen zu verhindern, werden wir alle Komponenten auf einer Platine platzieren. Unser drittes Ziel ist die Modularität, die unser Satellit besitzen soll. Dafür soll das Primärmodul wieder verwendbar sein und das Sekundärmodul austauschbar, sodass mehrere Missionen mit ein und demselben Satelliten durchgeführt werden können.

Die Sensorik

Um verschiedene Spannung zu vermeiden und damit Platz zu sparen, haben wir uns dafür entschieden die gesamte Sensorik mit 3,3V zu versorgen. Außerdem überlegten wir uns, dass wir die meisten Sensoren mit einem Bus, in unserem Fall I²C, mit dem Mikrocontroller verbinden. Dies schränkte unsere Auswahl sehr ein. Unsere Sensoren und Bauteile:
Sensor Name Schnittstelle
Luftdruck BME280 I²C
Temperatur MLX90614 I²C
Lage und Beschleunigung BNO055 I²C
GPS GPS UBLOX NEO M8 UART
SD-Kartenschreiber Openlog SD Flugschreiber / CONN Micro SD Card UART
Summer AUDIO MAGNETIC XDCR GPIO
Microprozessor STM32F413
Der SD-Kartenschreiber, welcher alle Daten, die wir Empfangen oder von den Sensoren bekommen speichert, ist im Primär- und Sekundärmodul verbaut. D.h. wenn der Mikrocontroller die Daten der Sensoren abfragt, werden diese direkt auf die SD Karte des Primär und Sekundärmoduls geschrieben, sodass wir eine gewisse Redundanz haben.