UPCSat-1: Disseny i programació del subsistema de control i determinació d'actitud d'un picosatèl·lit universitari
Tutor/a - Director/a
Estudiant
Casadevall Benet, Vicenç
Tipus de document
Projecte/Treball Final de Carrera
Data
2010
rights
Accés restringit per decisió de l'autor
Editorial
Universitat Politècnica de Catalunya
Titulacions
UPCommons
Resum
El projecte UPCSat és una iniciativa que pretén crear un equip de treball format per
estudiants i dirigit per professors capaç de llençar a l'espai un picosatèl·lit (satèl·lit amb
massa entre 100 g i 1 kg) o CubeSat. La seva principal missió serà fotografiar la Terra i
enviar dades de l'estat dels seus panells solars (un dels quals ha estat fabricat per l'UPC),
d'unes cel·les Peltier i de la seva bateria. Una part important del projecte és programar el
microcontrolador que governarà el satèl·lit.
Dintre de la programació, el present PFC desenvoluparà el Subsistema de Determinació i
Control d'Actitud, necessari per mantenir l'estabilitat tèrmica, poder fer millors fotografies i
orientar les antenes. El microncontrolador és l'MSP430F1612 i usa el RTOS (Sistema
Operatiu en Temps Real) Salvo, mentre que els perifèrics previstos són la placa de la font
d'alimentació (EPS) i un giròscop. Els protocols de comunicació que es contemplen són l'SPI i
l'I2C, i el llenguatge de programació emprat serà el C.
A mode d'introducció, la primera part d'aquesta memòria explica l'origen i les
característiques de l'estàndard CubeSat, seguit per construir picosatèl·lits. Després es descriu
el cas particular de l'UPCSat-1, amb els components que s'han adquirit per a la seva
construcció i es fa un repàs dels seus subsistemes. Per últim es descriuen els objectius i l'abast
del present PFC.
Un cop presentat el satèl·lit, es procedeix a la descripció del Subsistema de Control i
Determinació d'Actitud. Aquí s'explica el concepte d'actitud, es veu l'estat de l'art tant dels
sistemes de determinació com els de control i es proposa una solució pel cas de l'UPCSat-1.
Al següent capítol es detallen les característiques de la placa mare del satèl·lit. També es
veuen les particularitats i els mòduls del microcontrolador, com USARTs, rellotges o
temporitzadors. Al final s'introdueix el concepte de sistema operatiu en temps real i
s'expliquen les peculiaritats del Salvo, el sistema operatiu encastat del microcontrolador.
A continuació es veu el codi dissenyat per tal que el sistema funcioni correctament, i es
presenten els resultats obtinguts.
Aquest és un projecte de fi de carrera principalment enfocat a l'electrònica, ja que la part
més important és programar un microcontrolador. No obstant això, també es toquen altres
camps com la mecànica, l'electromagnetisme o l'automàtica, que doten al projecte d'un caire
multidisciplinar.
