Платформа сверхмалых космических аппаратов
Разработанная в НГУ универсальная модульная платформа сверхмалых космических аппаратов (СмКА), совместимая со стандартом CubeSat, представляет собой набор всех ключевых исполнительных подсистем, необходимых для создания полноценных СмКА. Платформа позволяет оперативно собирать СмКА форматов 1U, 2U, 3U и 6U, ориентированные для применения на низких околоземных орбитах от 400 до 800 км. Модульная платформа СмКА НГУ:
- - соответствует требованиям спецификации CubeSat Design Specification Rev. 13 и стандарту ISO-1770;
- - совместима с транспортно-пусковым контейнером ECM CubeSat Dispenser (CSD);
- - обеспечивает совместимость всех систем платформы СмКА и полезной нагрузки.
СмКА формата 1U
Комплект и характеристика базовых модулей платформыШасси представляет собой несущий каркас, который служит основой для механического объединения всех подсистем СмКА в единую конструкцию и сопряжения со средствами выведения (транспортно-пусковым контейнером). Комплектующие шасси позволяют создавать спутники формата CubeSat размерностью 1U, 2U, 3U, 6U различного назначения. Основные характеристики шасси:
- - конструкция шасси совместима c транспортно-пусковым контейнером ECM CubeSat Dispenser (CSD);
- - конструкция шасси квалифицирована на уровне механических нагружений в соответствии с документом «Условия нагружения малых КА (МКА) типа CubeSat» от 24.10.2019 разработки АО НПО им. С. А. Лавочкина;
- - минимальный размер модуля для размещения подсистем спутника: 1/2U.
СмКА формата 3U
Система электроснабжения СЭС обеспечивает эффективную работу служебной и целевой аппаратуры в течение срока активного существования СмКА. Система электроснабжения выполняет следующие функции:
- - генерация электроэнергии за счет преобразования солнечной энергии в электрическую посредством фотоэлектрических преобразователей (ФЭП);
- - накопление электроэнергии для обеспечения функционирования СмКА при заходе в тень Земли, когда генерация энергии невозможна;
- - преобразование электроэнергии для подачи электропитания на подсистемы СмКА;
- - контроль электропитания, подаваемого на подсистемы СмКА для обеспечения работы аппарата и осуществления информационного взаимодействия с остальными подсистемами;
- - контроль бюджета электроэнергии.
Блок накопления электроэнергии системы электроснабжения СЭС
Основные характеристики модуля СЭС:
- - максимальная суммарная входная мощность от ФЭП 30 Вт;
- - максимальная ёмкость 43 Bт•ч.
Бортовой радиокомплекс БРК с функциями бортового комплекса управления обеспечивает:
- - связь аппарата с наземным комплексом управления для приема команд управления, передачи данных о состоянии служебных систем и целевой аппаратуры, передачи целевой информации от полезной нагрузки;
- - интеграцию подсистем СмКА с целью обеспечения общего управления и живучести платформы;
- - диагностику систем СмКА при нарушениях в работе, в особенности на начальном этапе функционирования.
Основная плата бортового радиомодуля БРК
Основные параметры модуля БРК:
- - частота радиосигнала: 430 – 440 МГц;
- - тип модуляции: FSK, GFSK, MSK, GMSK и LoRa;
- - излучаемая мощность в радиоканал: от 0,1 до 4,0 Вт;
- - входная чувствительность при различных типах модуляциях: от -89 до -145 dBm;
- - скорость передачи данных при различных типах модуляциях – от 0,18 до 37 кбит/сек;
- - потребляемая мощность в режиме приёма (ожидания): не более 0,175 Вт;
- - потребляемая мощность в режиме передачи: от 1,5 до 8,5 Вт;
- - интерфейсы: CAN (резервированный), I2C, GPIO.
Система ориентации и позиционирования СОП обеспечивает:
- - первоначальную стабилизацию (успокоение) СмКА после отделения от ракеты-носителя;
- - ориентацию спутника в заданном направлении;
- - поддержание спутника в заданном направлении;
- - определение положения аппарата в пространстве.
Модуль системы ориентации и позиционирования СОП для СмКА формата 3U
Основные параметры модуля СОП:
- - точность определения ориентации по Солнцу при зенитных углах меньших 40° с достоверностью 95% не хуже ±0,21°;
- - точность определения ориентации по Солнцу во всем диапазоне углов обзора 120° 120° с достоверностью 95% не хуже ±0,46°;
- - точность определения ориентации по горизонту Земли ±0,75°;
- - точность ориентации по каждой из осей при оптимальной ориентации СмКА относительно магнитного поля Земли 1°;
- - среднее потребление в режиме изменения ориентации не более 2 Вт;
- - среднее потребление в режиме поддержания ориентации не более 1 Вт;
- - количество каналов подключения магнитных катушек 6;
- - интерфейсы: CAN (резервированный), USB, Bluetooth 3.0.
Сверхмалый космический аппарат «Норби» формата 6U, созданный на базе платформы СмКА НГУ