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全体システム |
Negai☆″の主要諸元
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| ・ |
衛星サイズ |
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10cm立方 |
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質量 |
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約1kg |
| ・ |
CPU |
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PIC16F877(FPGAで構成) |
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太陽電池 |
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GaAs(効率27.5%) |
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二次電池 |
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Ni-MH |
| ・ |
充電制御方式 |
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PPT(最大電力追従) |
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通信速度 |
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downlink 1200bps
uplink 1200bps |
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システムダイアグラム
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C&DH 〜統合化制御系〜 |
システムダイアグラム |
| ソフトコアCPUとハードウェアの融合 |
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MCPU(ソフトコアCPU) −PIC16F877と同等 |
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全体アーキテクチャ |
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RISC型,ハーバード型,内部3重化 |
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動作周波数 |
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20MHz(使用FPGAに依存) |
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命令長 |
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14ビット(2ビットのError Correction Codeを付加) |
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命令数 |
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35 |
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命令実行サイクル |
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1サイクル(4クロック) |
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プログラムメモリ |
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8Kワード(8K×14) |
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データメモリ |
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368バイト(368×8) |
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入出力ピン数 |
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33 |
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Misson 〜ミッション系〜 |
ミッション系の役割
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| 地球画像の撮像および圧縮
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・画像情報
−画素数 :30万画素
−画像サイズ:VGA/QVGA
−圧縮方法:JPEG |
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画像圧縮
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JPEGのアルゴリズムを採用
圧縮率
・研究室内の画像 :15%以下
・単色画像 :約1%
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地球画像は黒(宇宙)と青(地球)の2色
10%以下の圧縮率が見込める。
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元画像(153,600Byte)
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圧縮データ復元後の画像
(圧縮データ:13,432Byte) |
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FPGA内にシステムを構成
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Communication 〜通信系〜 |
通信系の役割
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・画像やセンサーなどのテレメトリデータの送信
・地上局からのコマンドの受信 |
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システムの概要
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 通信系全体構成図 |
主要諸元
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| 項目
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アップリンク |
ダウンリンク |
| 中心周波数 |
VHF (144MHz帯) |
UHF (430MHz帯) |
| 変調方式 |
AFSK-FM |
CW |
AFSK-FM |
| 通信プロトコル |
Ax.25 |
モールス信号 |
Ax.25 |
| 通信速度 |
1200[bps] |
50[wpm] |
1200[bps] |
| 送信出力 |
可変 |
0.1[W] |
0.4[W] |
| 搭載アンテナ利得 |
10~12[dB] |
0[dB] |
0[dB] |
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アンテナ
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| アンテナ
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周波数[MHz] |
SWR(実測値) |
| 送信 |
ダイポールアンテナ |
438 |
1.21 |
| 受信 |
モノポールアンテナ |
146 |
1.6 |
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回線設計を行った結果、十分にマージンが確保されていることを確認した。
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Power 〜電源系〜 |
電源システム
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・充電制御 PPT(Peak Power Track)制御 |
| 衛星への照射量は刻々と変化 |
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| 光の照射量により、最大出力点が変化 |
図 太陽光の照射 図 太陽電池のV-I特性 |
・過電流保護回路 |
□ SEL(Single Event Latch-up)対策
□ ソフトウェアに依存しない、ハードウェアで構成(マイコン不使用)
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 図 過電流保護回路概念図 |
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Structure 〜構造系〜 |
構造開発手順
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@ Pro/ENGINEERによるCADモデリング
A CADデータを元に製造業者に発注
B 完了 |
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機器配置
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機器部品
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