TAMSAT MicroBeacon

Uydu sistemlerinin kalp atışı olarak da adlandırlabilecek “BEACON” sinyallerinin amacı, uydunun sağlık durumu hakkındaki bilgiyi en kolay yolla takip eden izleme istasyonlarına ulaştırmaktır.
Beacon sinyalleri en basit alıcı/algılayıcı sistemlerle bile algılanabilecek şekilde ve uydunun diğer tüm birimlerinden bağımsız olarak tasarlanırlar. TAMSAT tarafından hazırlanan ve küp uydularda
kullanılması hedeflenen beacon arayüzleri konusundaki bilgiler bu doküman kapsamında konfigürasyon altına alınacaktır.

 

TAMSAT BEACON sisteminin temel özellikleri aşağıdaki gibidir;
• Elektrik besleme sisteminde oluşabilecek arızalardan/sorunlardan etkilenmemek için direkt olarak batarya geriliminden beslenir ve beacon üzerinde bulunan regülatörler yardımı ile
regülasyon yaparak gerekli alt gerilimleri oluşturur,
• OBC ve diğer sistemlerde oluşabilecek arızalardan/sorunlardan etkilenmemek için beacon üzerinde bulundurduğu mikrokontrolcü tarafından kontrol edilir,
• Uydunun çağrı işareti beacon üzerindeki EEPROM’da saklanır,
• Batarya durum ölçümü beacon üzerinde bulunan ADC ile okunur,
• RF taşıyıcı sinyali oluşturulması, modüle işlemi ve bilgi kodlama işleri beacon üzerindeki bileşenler tarafından yerine getirilir,

• Beacon varsayılan olarak sürekli çalışır durumda olup, susturma komutu bir GPIO aracılığı ile dışardan alınır,
• Beacon sistemi I2C arayüzünden komut kabul eder,
• Beacon’ın çalışma/susma süreleri hem fırlatma öncesinde hem de yörünge esnasında ayarlanabilirdir,
• RF çıkış gücü 0dBm ile 29dBm arasında ayarlanabilir özelliktedir,

TAMSAT Micro Beacon Genel Gorunumu

Beacon sisteminin genel yapısı aşağıdaki blok yapısında gösterildiği gibidir;

Uydu enerji sisteme devreye girdikten sonra (batarya hattı enerjilendikten sonra) beacon çalışmaya başlar. OBC tarafından beacon’ın çalışması istenilmediği durumlarda (enterferans, enerji tasarrufu, vb.) SHTDWN ucuna LOGIC HIGH (3-5V) uygulanması yeterli olacaktır. Batarya gerilimi öncelikle 5 volta daha sonra beacon bileşenlerinin ihtiyaç duyduğu 3.3 volta regüle edilir. BU regüle işleminin beacon içerisinde yapılmasının amacı, beacon’ın diğer uydu bileşenlerine bağımlılığını ortadan kaldırmaktır.
Eğer I2C iletişim hattı üzerinden gelen bir komut yok ise, beacon daha önce en son kaydedilmiş olan verileri gönderir ve bu işlem için fırlatma öncesi programlanmış olan çağrı işaretini kullanır. Bu nedenle çağrı işaretinin fırlatma öncesinde programlanmış olması (çağrı işaretini uçuş sırasında dahi değiştirebilecek bir I2C komutu olduğu halde kullanılması önerilmez) önemlidir. En son programlanmış olan mesaj ve mesaj sonuna eklenen batarya durum sinyali mesaj olarak gönderilir. Batarya durum sinyali bataryadan yapılan ADC ölçümü ile elde edilen değerdir. Bu değer uçuş öncesinde programlanabilir olup varsayılan değerleri aşağıdaki gibidir ;

Beacon mesajı seçimli olarak (en az biri, en çok hepsi) aşağıdaki modülasyon tiplerinde ve hızlarında yayınlanır;
• CW Morse (Sadece Taşıyıcı)
• FM Morse (1Khz ses)
• AFSK 1200 (AX25 paketi)
• FSK 9600 (AX25 paketi)
Mesaj paketinin içeriği aşağıdaki gibidir :
Morse : CQ DE [Çağrı İşareti] – [Mesaj Paketi (max 30 karakter)] – [Batarya Durumu H/M/L]
AX25 (UI) : Src [Çağrı İşareti], Dst [CQ], Data [Mesaj Paketi (max 30 karakter)]

Beacon kartı en geniş aralığı 27mm X 35mm boyutlarında bir yapıdadır ve aşağıdaki şekilde gösterildiği gibidir;

 

Beacon kartı boyut oalrak OBC üzerine ya da başka bir taşıyıcı kart üzerine oturulacak şekilde tasarlanmıştır. Kartın dış arayüzleri 2,54mm aralıklı 5 (beş) adet pin bağlantısı ile sağlanmaktadır. Taşıyıcı kart üzerine yerleştirilecek karşı konnektörün tipine uygun olarak bu pinlere dişi ya da erkek header lehimlenmesi yeterli olacaktır. Anten çıkış konnektçrü ise MMCX’dir ve 50 ohm empedansa sahiptir.
Pin çıkışlarının işlevleri aşağıdaki tabloda verildiği gibidir;

Beacon yazılım arayüzü fiziksel olarak I2C hattı üzerinden sağlanmaktadır. Aşağıda I2C hattı için iletişim özellikleri belirtilmiştir;

İletişim arayüzüne ait komut listesi aşağıdaki gibidir;

TAMSAT BEACON, ISO class 8 veya daha üst sınıfta bir temiz oda ortamında bulundurulmalıdır.  Cihaz üzerinde çalışırken gerekli tüm ESD koruma prosedürleri (antistatik eldiven, ESD bileklik,
vb.) uygulanmalıdır. Cihaz üzerindeki komponentlerin ESD duyarlılığı 1kV’tur.

TAMSAT tarafından geliştirilen ve üretilen uydu ve balon çalışmalarında kullanılabilecek TAMSAT MicroBeacon donanımına ait Sistem Tanımlama Dokümanı’na aşağıdaki linkten ulaşabilirsiniz :

TAMSAT_BEACON_ICD_v03 (2)

 

 

 

 

Yazı hakkında görüşlerinizi belirtmek istermisiniz?