Polish Student Attendance in Space Science

1
Elektronika w sluzbie astronautyki, wyklad w
ramach przedmiotu Internetowe Systemy Pomiarowe

1. Niezwykle pole zastosowania zaawansowanych
   urzadzen elektronicznych
2. Polska aktywnosc w badaniach kosmicznych i
   edukacji
3. Perspektywy

inz. Andrzej Cichocki, A.Cichocki_at_stud.elka.pw.edu
.pl
2
Plan prezentacji

1. Po co to wszystko ?
2. Astronautyka i astronomia pole dzialan
3. Zadania statków kosmicznych
4. Zadania przyrzadów elektronicznych
5. Struktura sztucznego satelity
6. Na czym polega ta sztuka?
7. Aktywnosc swiatowa w branzy kosmicznej (NASA)
8. Udzial Polski
9. Troche polityki

3
Po co to wszystko?

• Powszechnosc zastosowan elektroniki
• Elektronika specjalizowana
• Elektronika jako narzedzie
• Nowe pola dzialan
• Astronomia
• Astronautyka
• Astrofizyka i fizyka wielkich energii
• 5. Zastosowania pionierskie wynalazki
• 6. Naped dla rozwoju przemyslu ( kosmos schodzi
  
• na Ziemie)
• 7. Aspekt ekonomiczny ()

4
Po co to wszystko?

• Astronomia nauka o cialach niebieskich, ich
  budowie i ruchach, pochodzeniu i ewolucji oraz
  materii rozproszonej w przestrzeni kosmicznej
• Odpowiedz na najtrudniejsze pytania ludzkosci
• Tyle rzeczy do zbadania
• Planety (ekspansja rodzaju ludzkiego,
  terraformacje)
• Uklad Sloneczny
• Komety
• Zderzenia kosmiczne (czy jestesmy bezpieczni? )
• Narzedzie? Prawie wylacznie obserwacje

5
Po co to wszystko?

• Astronautyka zespól nauk zajmujacy sie lotami
  poza atmosfere ziemska, a takze badaniami
  przestrzeni kosmicznej
• Badania kosmiczne
• Wykorzystanie przestrzeni kosmicznej do ludzkich
  potrzeb
• Narzedzie?
• Technika rakietowa
• Elektronika
• Mechanika
• Astrobiologia

6
Pole dzialan dla elektroniki

1. Aparatura badawcza eksperymentów kosmicznych
2. Aparatura pokladowa statków kosmicznych
3. Przetwarzanie obrazów (obserwacje astronomiczne)
4. Komunikacja
5. .

7
Zadania statków kosmicznych

• Statki kosmiczne
• Satelity
• Orbitalne stacje kosmiczne
• Sondy kosmiczne
• Próbniki
• Ladowniki
• Rakiety, wahadlowce

8
Zadania statków kosmicznych

• Podzial satelitów ze wzgledu na badania
• Badawczy
• Obserwacyjny
• Meteorologiczny
• Mapujacy teren
• Zarzadzanie kryzysowe
• Szpiegowski
• Nawigacyjny
• Wojskowy
• Orbitalne stacje kosmiczne
• Killersat

9
Zadania elektroniki

• Elektronika w przyrzadach kosmicznych
• Podtrzymywanie zycia
• Nawigacja
• Orientacja polozenia
• Sterowanie
• Lacznosc
• Zasilanie
• Regulacja termiczna
• Gromadzenie danych
• Eksperymenty

10
Struktura systemu satelitarnego

• Segment kosmiczny
• Satelita
• Konstelacja satelitów
• Segment naziemny
• Stacja naziemna
• Wystrzelenie
• Centrum kontroli lotu
• Infrastruktura wymiany danych
• Kontrola deorbitacji

11
Struktura systemu satelitarnego

1. Segment kosmiczny

12
Struktura systemu satelitarnego

1. Segment kosmiczny (platforma)
2. OBDH
3. COMM
4. EPS
5. AOCS
6. STRU
7. TCS
8. CONF
9. PROP
10. BUS

13
Struktura systemu satelitarnego

• Komputer pokladowy
• Spotykane nazwy
• OBDH On-board Data Handling
• OBC On-board Computer
• Zadania
• Przetwarzaniem danych na pokladzie satelity,
• Dystrybucja sygnalów sterujacych do pozostalych
  podsystemów i zbieranie predykatów
• Wykonywanie rozkazów z Ziemi (telekomend)
• Formowanie telemetrii do przeslania na Ziemie
• Housekeeping i przechowywanie danych

14
Struktura systemu satelitarnego

• Modul Komunikacji Pokladowej
• Spotykane nazwy
• COMM Communications
• Zadania
• Zapewnienie lacznosci ze stacja naziemna
• Czasem tez zarzadzanie podstawowymi funkcjami
  satelity w trybie bezpiecznym

15
Struktura systemu satelitarnego

• Modul Zasilania
• Spotykane nazwy
• EPS Electrical Power Supply
• PSU Power Supply Unit
• Zadania
• Zapewnienie zasilania pozostalym modulom (np.
  przetwarzanie energii slonecznej, sledzenie MPP)
• Wylaczanie i wlaczanie modulów
• Czasem tez zarzadzanie podstawowymi funkcjami
  satelity w trybie bezpiecznym
• Przelaczanie trybów dzialania

16
Struktura systemu satelitarnego

• Modul Stabilizacji
• Spotykane nazwy
• ACS,ACDS,AOCS Altitude/Attitude
  Control/Determination System
• Zadania
• Minimalizacja osiowych predkosci obrotowych (np.
  w celu robienia zdjec)
• Orientacja polozenia
• Przeprowadzanie manewrów zmiany orbity
• Zmiana pola widzenia

17
Struktura systemu satelitarnego

• Struktura mechaniczna
• Spotykane nazwy
• STRU Mechanical structure
• Zadania
• Utrzymanie elementów satelity
• Zapewnienie przewodnictwa/izolacji termicznej
• Ekranowanie/ochrona przed promieniowaniem
• Neutralizacja efektów ladowania
  elektrostatycznego
• Ochrona przed udarami/drganiami

18
Struktura systemu satelitarnego

• Konfiguracja mechaniczna/termiczna
• Spotykane nazwy
• CONF Configuration
• To nie podsystem, ale proces do przeprowadzenia.
  Polega na takim ustawieniu obudów (boxes) modulów
  satelity, aby mogly one prawidlowo funkcjonowac i
  nie przeszkadzac sobie nawzajem.

19
Struktura systemu satelitarnego

• Modul Kontroli Termicznej
• Spotykane nazwy
• TCS Thermal Control System
• Zadania
• Zapewnienie odpowiedniej do dzialania temperatury
  modulom elektronicznym i mechanicznym satelity
• Odprowadzanie (wypromieniowanie ciepla) lub
  podgrzewanie elementów.

20
Struktura systemu satelitarnego

• Zespól Napedowy
• Spotykane nazwy
• PROP Propulsion
• Zadania
• Efektory AOCS
• Naped gazowy, chemiczny, jonowy,
  niekonwencjonalny

21
Struktura systemu satelitarnego

• Magistrala danych, szyna zasilania
• Spotykane nazwy
• BUS,HARN Data Bus, Power Supply Rail, Harness
• Zadania
• Wymiana danych pomiedzy podsystemami
• SpaceWire, CAN, Ethernet..
• Doprowadzenie zasilania do kazdego modulu

22
Struktura systemu satelitarnego

1. Segment kosmiczny (eksperyment/ladunek uzyteczny)
   -Payload
2. Kamery
3. Spektrometry
4. Przekazniki komunikacyjne
5. Fotometry
6. Magnetometry
7. Sondy do pomiarów w plazmie
8. Dozymetry