CUBE-OSCAR 65 (CUTE 1.7+APD II)

Am 28.04.2008 startete pünktlich und reibungslos um 0353UTC eine PSLV-C9 Rakete ins All. Es war eine internationale Mission, 10 Satelliten mit einem Gesamtgewicht von 816 kg wurden vom indischen Satish Dhawan Space Centre in Sriharikota aus in ihren Orbit gebracht. Hauptnutzlast war CartoSat-2A (690kg) und ein Microsat TWSat (Third World, 76kg), beide dienen den Fernerkundung der Erde. Zudem weitere 8 Nanostaelliten mit einem Gesamtgeweicht von etwa 50kg. Das Cluster NLS-4 bestand aus CanX-2, AAUSat-II, COMPASS, DELFI-C3, SEEDS und CUTE1.7+APD II. Der siebte Satellit (NLS-5/CanX-6) kam aus Canada und zuletzt RUBIN-8 aus Deutschland, der allerdings auf der Trägerstruktur verblieb.

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.

NASA-Catalog: 32785

Call

Downlink

437.275MHz, FM CW Bake

437.475MHz, FM FSK 9k6 / AFSK 1k2 (AX.25)

Uplink

1267.6MHz, FM FSK 9k6 (AX.25)

Status

ACTIVE

Orbital Parameter

Name                    CUTE-1.7+APDII
NORAD                   # 32785
COSPAR Bezeichnung      2008-021-C  
Inklination (Grad)      97.994
RAAN                    188.603
Excentrizität           0.0013903
ARGP                    269.160
Umläufe pro Tag         14.81351938
Periode                 1h 37m 12s (97.20 Min)
Semi-major axis         7003 km
Perigäum x Apogäum      615 x 635 km
Bstar (drag Faktor)     0.000013478 1/ER
Mean Anomaly            90.802

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.

10./10.06.2008 APD (Avalanche Photo Diode) Experiment – 24 Stunden lang wurden Daten übertragen. Die benutze Software wird unten beschrieben.

01.06.2008 Mit der CMOS Kamera (FlyCAM-CF mit Fischaugenlinse, 1.3 MPixel) aufgenommenes Bild von der Erde.

CW Telemetrie

Housekeeping Information

CUTE AAAAAA BB CC DD EE FF GG HH II JJ KK LL

A   DTMF Command             24bit / 6 char 
B   3.3V                     0.0241568 * N                    [V] 
C   5V                       0.0241568 * N                    [V] 
D   Battery Voltage          0.0241568 * N                    [V] 
E   Main Bus Voltage         0.0362352 * N                    [V] 
F   Satellite Status         bit 7   Satellite Mode           [1=debug, 0=flight] 
                             bit 6   USB Enable Flag          [1=enabled, 0=disabled] 
                             bit 5   RX Mutual Monitor        [1=enabled, 0=disabled] 
                             bit 4   TX Mutual Monitor        [1=enabled, 0:disabled] 
                             bit 3   Antenna Deployment Flag  [1=deployed, 0=undeployed] 
                             bit 2   DTMF Permission          [1=enabled, 0=disabled] 
                             bit 1+0 Digipeater Mode          [2=Mailbox On, 1=Digi On, 0=Digi Off] 
                                   
G   Temperature Comm Board   (0.0120784 * N - 0.424)/0.00625  [°C] 
H   Temperature Battery      (0.0120784 * N - 0.424)/0.00625  [°C] 
I   Battery Current          (0.0109116 * N) - 1.3967         [A] 
J   144MHz S-Meter           0.795968 * N - 171.5             [dBm]
K   1.2GHz S-Meter           0.214996 * N - 151.9             [dBm] 
L   FET status               bit 7   APD3.3A 
                             bit 6   APD3.3B 
                             bit 5   APD Main 
                             bit 4   DAQ 
                             bit 3   PDA 
                             bit 2   TH-59 (1200MHz Uplink) 
                             bit 1   CW (430MHz Beacon) 
                             bit 0   DJ-C5 (430MHz FM)

CUTE1.7+APD II CW Telemetry Decoder

Für die Dekodierung der CW Daten von CUTE1.7+APD II ist diese Software gedacht. Die Daten müssen in folgendem Format in einem ASCII File vorliegen.

cute 88cca79a3827257a5e3517
cute 87ccaa983827246a5a3717
cute 87cca89238272480703617

Das Leerzeichen hinter cute kann auch weggelassen werden. Die einzelnen Telemetriewerte werden berechnet und grafisch in gewohnter Weise angezeigt. Zusätzlich werden die dekodierten Daten in ein Textfile geschrieben.

Download Version 0.1 [13.05.2008]

Ausgabeformat

CUTE 88 CC A7 9A 38 27 25 7A 5E 35 17
----------------------------------------------
DTMF Command       : 0,00 
3.3 Volts          : 3,29 V
5 Volts            : 4,93 V
Battery Voltage    : 4,03 V
Main Bus Voltage   : 5,58 V
Temp Comm Board    : 7,53 °C
Temp Battery       : 3,66 °C
Battery Current    : -65,48 mA
144 MHz S-Meter    : -96,68 dBm
1.2 GHz S-Meter    : -140,51 dBm

- Satellite Status  (56) ------
Satellite Mode     : FLIGHT
USB Enable         : DISABLED
RX Mutual Monitor  : ENABLED
TX Mutual Monitor  : ENABLED
Antenna Deployment : DEPLOYED
DTMF Permission    : DISABLED
Digipeater Mode    : DIGI OFF

- FET Status  (23) ------------
APD3.3A            : OFF
APD3.3B            : OFF
APD Main           : OFF
DAQ                : ON
PDA                : OFF
TH-59 (1.2 GHz Up) : ON
CW (430MHz Beacon) : ON
DJ-C5 (430MHz FM)  : ON

CUTE1.7APD+II, 01.05.2008, 0800UTC CW Bake

cute 87cbadb83c2825645b3717

CUTE1.7APD+II, 11.06.2008, 1900UTC CW Bake Digi OFF

cute 87cbb39238272471653d17 hi hi de jq1ytc digi off

CUTE1.7APD+II, 09.06.2008, 1820UTC CW Bake Digi ON

cute 87cbada639272455614617 hi hi de jq1ytc digi on

cute86cba367382825ac643017

28.04.2008, 1300UTC, 437.275 MHz [BX1AD]

cute 87cbaea83c2824645d3a17
cute 87cbadb83c2825645b3717
cute 87cbae9b3c282478623717
cute 88cbaeb03c282565623a17
cute 87cbadb73c2825665e3717
cute 87cbad9b3c28246.
cute 1caa1c87cbac953c283566723d17
cute 1caa1c87cbad963c2825666c4017
cute 1caa1c87cbaea73c282567643c17
cute 1caa1c87cbaea43c28257a704617
cute 1caa1c87ccaea93c282568684417
cute 1caa1c87cbadb83c292568853917

01.05.2008, 0756UTC, 437.275 MHz [DK3WN]

FM Telemetrie

CUTE1.7APD+II, 03.05.2008, 2031UTC FM 1k2AFSK

JQ1YTC>JQ1YCZ [05/03/08  20:31:42] :
4A 51 31 59 54 43 3E 4A 51 31 59 43 5A 20 5B 30 35 2F 30 33 2F 30 38 20 20 32 30 3A 33 32 3A 32 32 
5D 20 3C 55 49 20 43 3E 3A 63 0C 20 3E 7D 70 88 3F 69 00 06 00 59 00 56 2F 29 FD 1E BA 42 41 F7 D3 
01 82 0F 04 80 2F F8 E0 01 00 00 04 3F 00 00 D1 FD C2 3F FC 00 10 04 C1 C2 C3 E0 E0 E1 E1 E1 E1 E1 
E1 E1 E1 E1 E1 E1 E1 E1 E1 DA C7 CC CD 75 EC 7B 01 65 04 5A D6 E6 55 4B B7 87 2C 7C 7C 7E 20 00 00 
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 07 34 0D 0A

03.05.2008, 2031UTC FM 1k2AFSK (thanks Mineo JE9PEL

APD Data Downlink

 
D0        fix
AA        Status Code        
            bit 7:   APD Status              0 = Operation
                                             1 = Activation
            bit 6:   High Voltage Status     0 = Set Value = Output Value
                                             1 = Set Value <> Output Value
            bit 5:   Temperature Correction  0 = Inactive   
                                             1 = Active
            bit 4:   Data Mode               0 = Coutner Invalid   
                                             1 = Counter Valid
            bit 3:   Active Detector         0 = APD A      
                                             1 = APD B
            bit 2:   APD Gain                0 = Gain 30    
                                             1 = Gain 50
            bit 1,0: Detector Threshold      00 = 219mV  
                                             01 = 633mV  
                                             10 = 2080mV  
                                             11 = 2095mV

BB        APD Temperature                    N / 255 * 91.712 - 48.569    [ °C ]
CC        High Voltage                       N / 255 * 396.5              [  V ]
DD EE FF  Counter                            2* D * ( 256*EE + FF )

CUTE1.7APD+II, 10.06.2008, 2154UTC FM 1k2AFSK

2008-06-10 21:54:18.900 UTC: [26 Bytes KISS Frame (without CRC)]
   1 > C0 00 94 A2 62 B2 86 B4 E0 94 A2 62 B2 A8 86 61 03 F0 D0 14 
  21 > 84 00 00 00 00 C0

10.06.2008, 2154UTC FM 1k2AFSK (24 h aktiv)

CUTE1.7+APD II AFSK Telemetry Decoder

Für die Dekodierung der AFSK Daten von CUTE1.7+APD II, speziell hier die Auswertung der APD Datenframes wurde diese Software geschrieben. Input ist ein KISS File (mit oder ohne TimeStamp Frames). Die manuelle Eingabe eines Strings (Payload, ohne Header) ist auch möglich. Die entprechenden Telemetriewerte (Temperatur, HighVoltage, Counter und Status) werden berechnet und grafisch angezeigt.

Download Version 0.2 [12.06.2008]