CUBESAT OSCAR CO-56 (CUTE 1.7+APD)

Am 21. Februar 2006, 2128 UTC startete eine dreistufige M-V-8 Rakete vom JAXA Uchinoura Space Center in Kagoshima mit der Hauptnutzlast ASTRO-F.
Auf der dritten Stufe der Trägerrakete ist als Subpayload ein CubeSat befestigt - CUTE 1.7+APD.
Aufgrund seines elliptischen Orbits (300 x 700km) sind die Auswirkungen der Atmosphäre im Perigäum ziemlich hoch, so dass eine Lebensdauer von nur wenigen Monaten erwartet wird, bevor er beim Wiedereintritt in diese verglüht.

Das Besondere an diesem 200mm x 100mm x 100mm großen Satellit ist, dass er von einem PDA gesteuert wird. Hier kommen zwei PDA Hitachi NPD-20JWL mit Windows (CE.NET 4.1) zum Einsatz (ein PDA als Redundanz). Die Kommunikation mit peripheren Geräten erfolgt über USB.

Ziel dieses Projektes ist es vor allem, zukünftige Microsatelliteentwicklung durch das Demonstrieren neuen Designmethoden zu erleichtern. PDAs und seine Peripheriegeräte, die klein sind und verschiedene Funktionalität haben können das erreichen. Die Herausforderung besteht z.B. darin, komplexe Geräte wie PDAs vor Strahlungseffekten zu schützen. Das Experiment dient dazu, eine Art Baukastenprinzip, eine Basis für neue Picosats zu schaffen.

Ein solcher Satellit besteht dann aus zwei Teilen:
a) dem SatelliteCore, ein Würfel, der die Bussysteme enthält. Dieser Würfel entspricht den Spezifikationen der bisherigen Cubesats (10cm x 10cm x 10cm). Hier befindet sich auch die Stromversorgung. Daran "angedockt ist -
b) der Container, welcher die Missionsbestandteile enthält.
SatelliteCore und Container sind in der Lage physikalisch getrennt zu werden. Das hat den Vorteil, dass einfach nur der Container mit unterschiedlichen Missionen ausgetauscht werden kann.

Payload

Digipeater, CMOS Kamera (FlyCAM-CF mit Fischaugenlinse, 1.3 MPixel), APD Sensor (Avalanche Photo Diode)

Das ADCS (Attitude Determination and Control Subsystem) besteht aus einem 3-Achsen Gyrosensor, einem 3-Achsen Magnetometer (HMR2300 of Honeywell), einem Sonnen- und einem Erdsensor (CMOS-Kamera).

Satellite Disposal System

Am Endes einer Mission wird ein Deorbit-System eingesetzt. Es besteht aus einer Trennvorrichtung, die per Kommando ausgelöst wird. Ein Solarzellenfeld wird von der Unterseite des Satelliten abgetrennt, an dem ein etwa 100m langes Kabel befestigt ist. Überwacht wird dieser Vorgang durch die CMOS-Kamera. Übrigens hat auch schon CUTE-I ein abtrennbares Solarpaneel.

Orbital Parameter

Name                    CUTE 1.7
NORAD                   #28941
COSPAR Bezeichnung      2006-005-C  
Inklination (Grad)      98,184
RAAN                    64,543
Excentrizität           0,0300226
ARGP                    137,466
Umläufe pro Tag         15,19894923
Periode                 1h 34m 44s (94.73 Min)
Semi-major axis         6 884 km
Perigäum x Apogäum      299 x 713 km
Bstar (drag Faktor)     0,000183970 1/ER
Mean Anomaly            225,026

Call

JQ1YPC, JQ1YCC (verwendet bis Januar 2007)

Downlink

437.382MHz, CW Bake (100mW)	CUTE1.7 CW Telemetry - 22.02.2006, 0520UTC, 437.385 MHz (ohne Dopplerkorrektur)
437.505MHz, GMSK 9k6	11.03.2006, 1540UTC, 437.505 MHz GMSK Signal ohne Daten

Uplink

1268.500MHz, GMSK 9k6

cute 1.7 6782000a00000032
cute 1.7 6782000a00000032 
cute 1.7 6782000a00000032  

Auswertung: FRAME 1 = Cute-1.7 + APD Satellite & PDA Status

FM is not transmitting
FM protocol is GMSK 9600bps Ax.25
FM mode is realtime 2 frames mode
Service mode is disable
The number of pictures are 0
Antenna is deployed
USB2Serial power is turned on
Magnet sensor power is turned off
APD 3.3V A power is turned off
APD 3.3V B power is turned off
APD main power is turned off
Camera power is turned off
ASM power is turned on
CW TX power is turned on
Amateur service RX power is turned on
FM TX power is turned on
FM packet frame number is 0
FM packet interval(sec) is 5

WDT status is disable
PDA number is 1
On board time is not synchronized
USB2Serial status is enable
Camera status is enable
Log file freq(sec) is 1
Log file mode is no access
TLE is not uplinked
Torquer control is disable
APD status is disable
APD sample freq(sec) is 5
APD file mode is no access
tether is disable
Image format is Windows bitmap
Sun sensor 1 is inactive
Sun sensor 2 is inactive
Sun sensor 3 is inactive
Sun sensor 4 is inactive
Sun sensor 5 is inactive

CUTE1.7 CW Telemetry - 22.02.2006, 1733UTC, 437.385 MHz

mit Dopplerkorrektur, insgesamt 13 Frames: cute 1.7 6782000a00000032

CUTE1.7 CW Telemetry - 23.02.2006, 1541UTC, 437.385 MHz

cute 1.7 6782000a00000472
cute 1.7 6782000a00000472
cute 99999889cda2765e403668729d0f
cute 1.7 6782000a00000472
cute 1.7 6782000a00000472
cute 99999888cea2765e40366f5e980f
cute 1.7 6782000a00000472
cute 1.7 6782000a00000472
cute 99999888cea0785e4036705d950f
cute 1.7 6782000a00000472
cute 1.7 6782000a00000472
cute 99999888cd9e785e40366251940f
cute 1.7 6782000a00000472

Auswertung: FRAME 1 = Cute-1.7 + APD Satellite & PDA Status

FM is not transmitting
FM protocol is GMSK 9600bps Ax.25
FM mode is realtime 2 frames mode
Service mode is disable
The number of pictures are 0
Antenna is deployed
USB2Serial power is turned on
Magnet sensor power is turned off
APD 3.3V A power is turned off
APD 3.3V B power is turned off
APD main power is turned off
Camera power is turned off
ASM power is turned on
CW TX power is turned on
Amateur service RX power is turned on
FM TX power is turned on
FM packet frame number is 0
FM packet interval(sec) is 5

WDT status is disable
PDA number is 1
On board time is not synchronized
USB2Serial status is enable
Camera status is enable
Log file freq(sec) is 1
Log file mode is no access
TLE is not uplinked
Torquer control is disable
APD status is disable
APD sample freq(sec) is 5
APD file mode is no access
tether is disable
Image format is Windows bitmap
Sun sensor 1 is inactive
Sun sensor 2 is inactive
Sun sensor 3 is inactive
Sun sensor 4 is inactive
Sun sensor 5 is inactive

Auswertung: FRAME 0 = Housekeeping

Voltage of 3.3V system is 3.285 [V]
Voltage of 5V system is 4.952 [V]
Voltage of battery is 3.913 [V]
Voltage of main bus is 4.276 [V]
Length of SRLL is 94
Temperature of communication board is 55.843 ['C] This value may not be correct.
Temperature of battery is 36.518 ['C]
Current of battery is -0.262 [A]
S meter of 144MHz is 1.377 [V]
S meter of 1.2GHz is 1.896 [V]

APD 3.3V A power is turned off
APD 3.3V B power is turned off
APD main power is turned off
DAQ power is turned off
USB2Serial converter power is turned on
TH-59 power is turned on
CW power is turned on
DJ-C5(TX) power is turned on

CUTE1.7 CW Telemetry - 27.02.2006, 1604UTC, 437.383 MHz

cute 88cfb1782000376c68000b
cute1.7 plus apd recovered - hihi de jq1ycc lss.mes.titech.ac.jp 
hihi de jq1ycc lss.mes.titech.ac.jp
cute 88cfb1792000376d54000b
cute1.7 plus apd recovered - hihi de jq1ycc lss.mes.titech.ac.jp 
hihi de jq1ycc lss.mes.titech.ac.jp
cute 88cdb17a2000376d5d000b

Status

[06.10.2006] Der TX auf 437.505MHz ist eingeschaltet. Modulierter Träger, aber keine Daten.
[11.03.2006] Der TX auf 437.505MHz ist eingeschaltet. Man hört das GMSK Signal (2200Hz), es werden aber keine Daten gesendet.
[10.03.2006] CUTE1.7 + APD bekommt die Oscar Bezeichnung CUBESAT OSCAR CO-56.
[08.03.2006] Cute1.7 wurde zurückgesetzt und funktioniert nun wieder. Die Telemetrie zeigt, dass alles wieder stabil arbeitet und momentan auch keine Powerprobleme bestehen.
[08.03.2006] Den ganzen Tag keine Signale empfangen. Wahrscheinlich liegt ein Powerproblem vor. Die Batterie ist entladen und somit sind die meisten Geräe abgeschaltet. Es wird auf einen neuen Zyklus gewartet, indem die Batterie sich wieder vollständig aufladen kann.
[04.03.2006] Momentan sind die CW-Bake und der 1k2 AFSK Sender an. In 2 Wochen wird der 9k6 FSK Sender ständig eingeschaltet sein.
[28.02.2006] Seit heute morgen werden einige Zeichen der CW Bake verstümmelt gesendet. Die Telemetrie zeigt an, dass APD 3.3V A Power eingeschaltet ist.
[26.02.2006] Signale scheinen schwächer als sonst zu sein. Seit heute ist über Japan (GSC Bodenstation) auch der 9k6 FSK TX auf 437.505MHz eingeschaltet. Er soll in den nächsten Tagen beobachtet werden und dann auch ständig senden.
[25.02.2006] CUTE1.7 hat jetzt offiziell die NORAD Nr. 28941 erhalten.
[24.02.2006] Es werden jetzt 8 Housekeeping-Frames und danach 2 Statusframes gesendet.
[23.02.2006] Der Packet Sender und Empfänger wurde getestet und arbeitet normal. Das Powermanagement ist noch nicht optimal eingestellt (Batterien werden zwar geladen, sind aber ziemlich schwach). Jetzt werden auch Housekeeping Informationen (Frame0) gesendet.
[22.02.2006] Empfangsberichte aus aller Welt zeigen die Funktion von Cute1.7. Es werden Satellite und PDA-Status Informationen (Frame1) gesendet. Keplerelemente für den erfolgten Start der M-V-8 sind verfügbar, die Objekte sind allerdings noch zugeordnet. Meiner Meinung nach passt OBJECT C am besten zu den empfangenen Signalen.
[21.02.2006] 2128UTC pünktlicher Start der M-V-8. Liveübertragung im Internet: http://jaxa.tv/
[20.02.2006] 2111UTC Start der M-V-8 wurde wegen Regen verschoben.

CW Telemetrie

bestehend aus 2 Frames (Frame0 und Frame1)

Frame 0 - Housekeeping Information

bit letters A Command DTMF ** 24bit 6 B V3.3 3.3V 8bit 2 C V5 5V 8bit 2 D VBatt Battery Voltage 8bit 2 E VMain Main Bus Voltage 8bit 2 F SRLLLEN SRLL frame length 8bit 2 G TComm Temperature of Comm Board 8bit 2 H TBatt Temperature of Battery 8bit 2 I Current Battery Current 8bit 2 J S144 144MHz S-Meter 8bit 2 K S1200 1.2GHz S-Meter 8bit 2 L FETStatus FET status 8bit 2

FET Status 7 APD3.3A 6 APD3.3B 5 APDMain 4 DAQ 3 USB2Serial Converter 2 TH-59 1 CW 0 DJ-C5(TX)

A/D Umrechnung

Frame 1 - Satellite und PDA Statusinformation

gesendet werden 16 Zeichen (64 bit), wobei die ersten 32 Bit (8 Zeichen) den Satellite Status darstellen, die letzten 32bit (oder 8 Zeichen) beinhalten den PDA Status.

Empfangsberichte

SWL Reports mit folgenden Angaben sind an cute1.7_receive@lss.mes.titech.ac.jp zu senden.

Name, e-mail, Call, Datum und Uhrzeit (UTC), QTH (Koordinaten) und Land, Mode (CW, FM/FSK) und natürlich die empfangenen Telemetriedaten (Frames).

Für eine QSL Karte schickt man den Empfangsbericht mit obigen Daten und einem SASE an folgende Anschrift:

Cute-1.7 + APD project team
Room 554, Ishikawadai 1st building, Tokyo Institute of Technology
2-12-1 Ookayama, Meguro-ku, Tokyo, Japan
Post code: 152-8552

Archiv CW Telemetrieframes CUTE1.7

Links