Programa de Capacitação Institucional PCI / MCTI / INPE ...ppci/welcome_arquivos/Lucio Jotha - CRN...•Evolução da concepção da estrutura física ao longo do projeto 1 - Estrutura

Relatório de Bolsa PCI-DA Relatório de Bolsa PCI-DA

Programa de Capacitação Institucional PCI / MCTI / INPE

Programa de Capacitação Institucional PCI / MCTI / INPE

Lúcio dos Santos Jotha Lúcio dos Santos Jotha Bolsista do Projeto CONASAT do CRN Bolsista do Projeto CONASAT do CRN

Contexto do Projeto Contexto do Projeto

• Sistema SBCDA

• Plataformas PCD

• Satélites

• Estações Receptoras

• Centro da Missão

• Usuários Finais

• Centro de Controle

Arquitetura da Missão Arquitetura da Missão

• É o segmento responsável pela realização da parte da Missão no espaço.

• É composto pela Plataforma e pela Carga Útil.

• A Carga Útil é quem efetivamente realiza a missão – no CONASAT a missão de receber os sinais das plataformas e retransmitir par as estações receptoras é realizada pelo Transponder.

• A Plataforma se encarrega de transportar a Carga Útil ao longo da órbita para a realização da missão, obedecendo aos requisitos exigidos por esta.

• Para o atendimento a estes requisitos foram realizadas análises orbitais para determinação de parâmetros inicias para nortear o projeto.

• É o segmento responsável pela realização da parte da Missão no espaço.

• É composto pela Plataforma e pela Carga Útil.

• A Carga Útil é quem efetivamente realiza a missão – no CONASAT a missão de receber os sinais das plataformas e retransmitir par as estações receptoras é realizada pelo Transponder.

• A Plataforma se encarrega de transportar a Carga Útil ao longo da órbita para a realização da missão, obedecendo aos requisitos exigidos por esta.

• Para o atendimento a estes requisitos foram realizadas análises orbitais para determinação de parâmetros inicias para nortear o projeto.

Segmento Espacial – o Satélite Segmento Espacial – o Satélite

• Estudos de passagens e coberturas feitos pelo software STK • Estudos de passagens e coberturas feitos pelo software STK

Análise Orbital Análise Orbital

• Estudos orbitais de constelações feitos pelo software STK • Estudos orbitais de constelações feitos pelo software STK


• Estudos de tempos de revisita feitos pelo software STK • Estudos de tempos de revisita feitos pelo software STK


• Estudos de links de comunicação feitos pelo software STK • Estudos de links de comunicação feitos pelo software STK


• Cálculos de decaimento realizado pelo software DAS (NASA) • Cálculos de decaimento realizado pelo software DAS (NASA)


Dados da Plataforma Dados da Plataforma

Tipo de Órbita Circular

Altitude da Órbita 600km

Inclinação do Plano Orbital 30°

Estabilização 3 eixos baixa precisão face das antenas apontadas para o nadir

Estrutura Física Cubo de 20cm de arestas

Carga Útil Transponder uplink UHF downlink banda-S em desenvolvimento no INPE/CRN

Antenas Planares microstrip

Consumo Elétrico Máximo 8,5W

• Especificações Básicas Iniciais • Especificações Básicas Iniciais

• A plataforma é dividida em Subsistemas, com funções bem específicas:

1. Estrutura Física

2. Controle de Atitude

3. Energia Elétrica

4. Computador de Gestão de Bordo

5. Telemetria e Telecomando

6. Comunicações e Antenas

• A plataforma é dividida em Subsistemas, com funções bem específicas:

1. Estrutura Física

2. Controle de Atitude

3. Energia Elétrica

4. Computador de Gestão de Bordo

5. Telemetria e Telecomando

6. Comunicações e Antenas

Segmento Espacial - o Satélite Segmento Espacial - o Satélite

• O Padrão CubeSat de nanosatélite • O Padrão CubeSat de nanosatélite

1 - Estrutura Física 1 - Estrutura Física

• O Padrão CubeSat de nanosatélite • O Padrão CubeSat de nanosatélite


• Plataforma atual baseada no padrão CubeSat tamanho 8U • Plataforma atual baseada no padrão CubeSat tamanho 8U


• O Dispositivo ejetor padronizado para CubeSat 1U, 2U e 3U (P-POD) • O Dispositivo ejetor padronizado para CubeSat 1U, 2U e 3U (P-POD)


• O Dispositivo ejetor padronizado para CubeSat 8U (X-POD) • O Dispositivo ejetor padronizado para CubeSat 8U (X-POD)


3U 3U

8U 8U 6U 6U

3U 3U 8U 8U 8U 8U

ATUAL ATUAL

INICIAL INICIAL

• Evolução da concepção da estrutura física ao longo do projeto • Evolução da concepção da estrutura física ao longo do projeto


• Exemplo de simulação 3D feita pelo software SketchUp • Exemplo de simulação 3D feita pelo software SketchUp


• Exemplo de simulação 3D feita pelo software SketchUp • Exemplo de simulação 3D feita pelo software SketchUp


2 - Controle de Atitude 2 - Controle de Atitude

• É responsável por fazer com que o satélite mantenha um determinado comportamento ao longo de sua órbita.

• A exigência básica feita ao subsistema de Determinação e Controle de Atitude é de que a face do satélite que contém as antenas planares esteja sempre apontando para o nadir.

• Como o ângulo de abertura das antenas é bastante elevado, para cobrir uma grande área da superfície terrestre, o grau de precisão deste apontamento não necessita ser menor do que 10 graus.

• Como sensores serão utilizados apenas sensores solares, situados nas 6 faces da estrutura, e um magnetômetro de 3 eixos.

• Como atuadores serão utilizadas bobinas de torque magnético nos 3 eixos e rodas de reação.

• É responsável por fazer com que o satélite mantenha um determinado comportamento ao longo de sua órbita.

• A exigência básica feita ao subsistema de Determinação e Controle de Atitude é de que a face do satélite que contém as antenas planares esteja sempre apontando para o nadir.

• Como o ângulo de abertura das antenas é bastante elevado, para cobrir uma grande área da superfície terrestre, o grau de precisão deste apontamento não necessita ser menor do que 10 graus.

• Como sensores serão utilizados apenas sensores solares, situados nas 6 faces da estrutura, e um magnetômetro de 3 eixos.

• Como atuadores serão utilizadas bobinas de torque magnético nos 3 eixos e rodas de reação.

2 - Controle de Atitude 2 - Controle de Atitude

• No primeiro satélite serão utilizados componentes disponíveis no mercado para este subsistema:

• No primeiro satélite serão utilizados componentes disponíveis no mercado para este subsistema:

Alguns modelos de circuitos integrados de sensores magnéticos Fornecedor: Honeywell

Alguns modelos de circuitos integrados de sensores magnéticos Fornecedor: Honeywell

Placa ADCS para determinação e controle de atitude Fornecedor: ISIS

Placa ADCS para determinação e controle de atitude Fornecedor: ISIS

Placa com bobinas de torque em 3 eixos (magnetotorquers) Fornecedor: ISIS

Placa com bobinas de torque em 3 eixos (magnetotorquers) Fornecedor: ISIS

3 - Energia Elétrica 3 - Energia Elétrica

• O subsistema de energia elétrica é composto basicamente pela geração, por meio de células solares, armazenamento em baterias, a conversão em tensões de trabalho e a distribuição.

• O subsistema de energia elétrica é composto basicamente pela geração, por meio de células solares, armazenamento em baterias, a conversão em tensões de trabalho e a distribuição.

PAINÉIS

SOLARES

UNIDADE DE

CONTROLE

DE ENERGIA

ELÉTRICA

ALIMENTAÇÃO

DAS CARGAS

GERAÇÃO

UNIDADE DE

DISTRIBUIÇÃO

DE ENERGIA

ELÉTRICA

BATERIAS

CONTROLE DISTRIBUIÇÃO ARMAZENAMENTO

TELEMETRIA E

TELECOMANDO

TELEMETRIA E

TELECOMANDO


• Um dos pontos iniciais para o projeto deste subsistema foi o estudo orbital dos períodos de exposição dos painéis solares à luz do sol, realizado pelo software STK.

• Outro ponto foi a previsão de consumo elétrico por cada um dos subsistemas, considerando-se os seus ciclos de trabalho.

• Ao longo do projeto houve alterações na estrutura física do satélite, o que modificou a área total disponível para os painéis solares. Com a adoção atual da plataforma de tamanho 8U, houve a possibilidade de se ter a duplicação da quantidade necessária de painéis, aumentando a confiabilidade, com o conceito de redundância.

• Um dos pontos iniciais para o projeto deste subsistema foi o estudo orbital dos períodos de exposição dos painéis solares à luz do sol, realizado pelo software STK.

• Outro ponto foi a previsão de consumo elétrico por cada um dos subsistemas, considerando-se os seus ciclos de trabalho.

• Ao longo do projeto houve alterações na estrutura física do satélite, o que modificou a área total disponível para os painéis solares. Com a adoção atual da plataforma de tamanho 8U, houve a possibilidade de se ter a duplicação da quantidade necessária de painéis, aumentando a confiabilidade, com o conceito de redundância.


• Serão utilizados no primeiro satélite o sistema de energia fabricado pela GomSpace, basicamente com os seguintes componentes:

• Serão utilizados no primeiro satélite o sistema de energia fabricado pela GomSpace, basicamente com os seguintes componentes:

Painéis Solares NanoPower Solar 100U

Painéis Solares NanoPower Solar 100U

Unidade de Controle de Energia NanoPower P31U

Unidade de Controle de Energia NanoPower P31U

Unidade de Baterias Adicionais NanoPower BP4

Unidade de Baterias Adicionais NanoPower BP4

4 - Computador de Bordo 4 - Computador de Bordo

• Foram analisadas as opções disponíveis para computados de bordo: processadores, microcontroladores PIC e dispositivos FPGA.

• Foram analisadas as opções disponíveis para computados de bordo: processadores, microcontroladores PIC e dispositivos FPGA.

• Para o momento inicial do projeto, no qual será adquirida solução oferecida pelo mercado, a escolha mais viável recaiu no uso do processador ARM7 , para o qual a equipe já recebeu treinamento, além de ter sido adquirido um kit de desenvolvimento.

• Para o momento inicial do projeto, no qual será adquirida solução oferecida pelo mercado, a escolha mais viável recaiu no uso do processador ARM7 , para o qual a equipe já recebeu treinamento, além de ter sido adquirido um kit de desenvolvimento.

• Será utilizada no primeiro satélite a placa de computador de gestão de bordo modelo Cube Computer, baseada no processador ARM7 de 32 bits e com suporte para o interface bidirecional I2C, CAN e UART.

• Será utilizada no primeiro satélite a placa de computador de gestão de bordo modelo Cube Computer, baseada no processador ARM7 de 32 bits e com suporte para o interface bidirecional I2C, CAN e UART.

4 - Computador de Bordo 4 - Computador de Bordo

• Com relação ao sistema operacional a ser adotado, a forte tendência para os processadores embarcados aponta para a utilização de sistemas operacionais em tempo real (RTOS). Dentro desta linha, a escolha mais imediata recaiu sobre o sistema operacional FreeRTOS, que segue a filosofia de software aberto que, além dispor de farta documentação, tem a vantagem poder contar com o apoio de diversas comunidades em todo o mundo para compartilhamento de soluções.

• Após pesquisas sobre as vantagens da utilização de sistemas operacionais em tempo real, chegou-se à conclusão de ser melhor trabalhar com o conceito de “Maquinas de Estados”, considerando-se não ser necessária a realização de processamentos complexos pelo Computador de Gestão de Bordo, uma vez que cada subsistema possui seu processador próprio.

• Com relação ao sistema operacional a ser adotado, a forte tendência para os processadores embarcados aponta para a utilização de sistemas operacionais em tempo real (RTOS). Dentro desta linha, a escolha mais imediata recaiu sobre o sistema operacional FreeRTOS, que segue a filosofia de software aberto que, além dispor de farta documentação, tem a vantagem poder contar com o apoio de diversas comunidades em todo o mundo para compartilhamento de soluções.

• Após pesquisas sobre as vantagens da utilização de sistemas operacionais em tempo real, chegou-se à conclusão de ser melhor trabalhar com o conceito de “Maquinas de Estados”, considerando-se não ser necessária a realização de processamentos complexos pelo Computador de Gestão de Bordo, uma vez que cada subsistema possui seu processador próprio.

5 - Telemetria e Telecomando 5 - Telemetria e Telecomando

Subsistemas do Satélite Subsistemas do Satélite Subsistema de Telemetria e Telecomando Subsistema de Telemetria e Telecomando

Decodificação

Codificação

Transmissor Transmissor

Receptor

Antena

Transmissora

Antena

Receptora

Protocolo de

Comunicação

Protocolo de

Comunicação

Transceptor

de TM & TC

Transceptor

de TM & TC

Sinais de

Telemetria

Sinais de

Telecomando

Beacom Beacom


• Satélites de órbitas baixas utilizam tradicionalmente as faixas de VHF, UHF e Banda-S. O INPE possui estrutura de solo para rastreio, telemetria e telecomando operando em Banda-S.

• Satélites de órbitas baixas utilizam tradicionalmente as faixas de VHF, UHF e Banda-S. O INPE possui estrutura de solo para rastreio, telemetria e telecomando operando em Banda-S.

• Num primeiro momento foram escolhidas as faixas de VHF para telemetria e UHF para telecomando, por oferecerem a vantagem da disponibilidade de estações terrenas de baixo custo para este fim.

• Num primeiro momento foram escolhidas as faixas de VHF para telemetria e UHF para telecomando, por oferecerem a vantagem da disponibilidade de estações terrenas de baixo custo para este fim.

• Para esta escolha, seria utilizada no primeiro satélite a placa transceptora de telemetria e telecomando modelo TRXUV VHF/UHF, de fabricação da ISIS, com downlink em VHF e uplink em UHF.

• Para esta escolha, seria utilizada no primeiro satélite a placa transceptora de telemetria e telecomando modelo TRXUV VHF/UHF, de fabricação da ISIS, com downlink em VHF e uplink em UHF.


• Ao longo do projeto se decidiu adotar a faixa da banda-S para os links de telemetria e telecomando, permanecendo os links anteriores de VHF e UHF com auxiliares

• Ao longo do projeto se decidiu adotar a faixa da banda-S para os links de telemetria e telecomando, permanecendo os links anteriores de VHF e UHF com auxiliares

• Com isso, o protocolo a ser utilizado passa a ser o CCSDS, que já estará operacional nas estações na época do lançamento.

• Com isso, o protocolo a ser utilizado passa a ser o CCSDS, que já estará operacional nas estações na época do lançamento.

• Existem basicamente 3 protocolos utilizados: PCM, CCSDS e AX-25. As estações do INPE utilizam o PCM, e estão implementando o CCSDS.

• Existem basicamente 3 protocolos utilizados: PCM, CCSDS e AX-25. As estações do INPE utilizam o PCM, e estão implementando o CCSDS.

• A escolha inicial do projeto recaiu sobre o protocolo AX-25, devido à sua simplicidade e flexibilidade, além de ser amplamente utilizado nos equipamentos de bordo disponíveis no mercado.

• A escolha inicial do projeto recaiu sobre o protocolo AX-25, devido à sua simplicidade e flexibilidade, além de ser amplamente utilizado nos equipamentos de bordo disponíveis no mercado.

• Está sendo definida a lista de telemetrias e telecomandos de cada subsistema a serem implementados na plataforma..

• Está sendo definida a lista de telemetrias e telecomandos de cada subsistema a serem implementados na plataforma..

6 - Comunicações e Antenas 6 - Comunicações e Antenas

• No satélite teremos 6 enlaces: o subida para o transponder - em 401,62 MHz (UHF) o descida do transponder - em 2.267,52 MHz (banda-S) o descida de telemetria principal - em banda-S o subida de telecomando principal - em banda-S o descida de telemetria auxiliar - entre 137 e 142 MHz (VHF) o subida de telecomando auxiliar - entre 430 e 440 MHz (UHF)

• No satélite teremos 6 enlaces: o subida para o transponder - em 401,62 MHz (UHF) o descida do transponder - em 2.267,52 MHz (banda-S) o descida de telemetria principal - em banda-S o subida de telecomando principal - em banda-S o descida de telemetria auxiliar - entre 137 e 142 MHz (VHF) o subida de telecomando auxiliar - entre 430 e 440 MHz (UHF)

• Iniciou-se a pesquisa para utilização de antenas planares para os enlaces do transponder.

• Iniciou-se a pesquisa para utilização de antenas planares para os enlaces do transponder.

• Para os enlaces de telemetria (VHF) e telecomando (UHF), optou-se pelo uso de antenas dipolos tipo “deployable”.

• Para os enlaces de telemetria (VHF) e telecomando (UHF), optou-se pelo uso de antenas dipolos tipo “deployable”.

Instituição Executora

Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE

Centro Regional do Nordeste - CRN

Coordenador

MANOEL JOZEANE MAFRA DE CARVALHO

Chefe do Centro Regional do Nordeste - CRN-INPE

Implantação

Edital AEB/MCT/CNPq Nº 033/2010

Formação, Qualificação e Capacitação de RH em Áreas Estratégicas do Setor Espacial

Instituição Executora

Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE

Centro Regional do Nordeste - CRN

Coordenador

MANOEL JOZEANE MAFRA DE CARVALHO

Chefe do Centro Regional do Nordeste - CRN-INPE

Implantação

Edital AEB/MCT/CNPq Nº 033/2010

Formação, Qualificação e Capacitação de RH em Áreas Estratégicas do Setor Espacial

O Projeto CONASAT O Projeto CONASAT

• Conceber uma solução para o segmento espacial do Sistema Brasileiro de Coleta de Dados Ambientais (SBCDA) baseada no uso de nano satélites (satélites de 1 a 10 kg) e em tecnologias emergentes nos ramos da eletrônica e de telecomunicações.

• Capacitar recursos humanos e agregar especialistas no Centro Regional Nordeste – CRN do INPE para realizar um estudo detalhado de uma missão espacial para coleta de dados ambientais em todos os seus componentes.

• Atrair pesquisadores da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), agregando diversas competências técnicas e científicas para capacitação no setor espacial e desenvolvimento de uma constelação de nano satélites de baixo custo.

• Conceber uma solução para o segmento espacial do Sistema Brasileiro de Coleta de Dados Ambientais (SBCDA) baseada no uso de nano satélites (satélites de 1 a 10 kg) e em tecnologias emergentes nos ramos da eletrônica e de telecomunicações.

• Capacitar recursos humanos e agregar especialistas no Centro Regional Nordeste – CRN do INPE para realizar um estudo detalhado de uma missão espacial para coleta de dados ambientais em todos os seus componentes.

• Atrair pesquisadores da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), agregando diversas competências técnicas e científicas para capacitação no setor espacial e desenvolvimento de uma constelação de nano satélites de baixo custo.

Objetivos do Projeto CONASAT Objetivos do Projeto CONASAT

ATUAL ATUAL

Bolsistas do Projeto Bolsistas do Projeto

12 12 01 01 02 02 03 03 04 04 05 05 06 06 07 07 08 08 09 09 10 10 11 11 12 12 01 01 02 02 03 03 04 04 05 05 06 06 07 07 08 08 09 09 10 10 11 11 12 12 01 01 02 02 03 03 04 04 05 05 06 06 07 07 08 08 09 09 10 10 11 11 12 12

Gerência do Projeto / Documentação

Sistemas / Integração / Estrutura Física

Gestão de Bordo

Energia / Software STK

Comunicações / Antenas

Controle de Atitude

Telemetria / Telecomando

LÚCIO

JANETE JEANNE

RAFAEL JÔNATAS

PEDRO

DANIELA DAVI DIEGO

SÁVIA

FRANKLIN VALDEMIR

2010 2010 2011 2011 2012 2012 2013 2013

FELIPE

CARLOS

ATUAL ATUAL

12 12 01 01 02 02 03 03 04 04 05 05 06 06 07 07 08 08 09 09 10 10 11 11 12 12

2010 2010 2011 2011 2012 2012 2013 2013

01 01 02 02 03 03 04 04 05 05 06 06 07 07 08 08 09 09 10 10 11 11 12 12 01 01 02 02 03 03 04 04 05 05 06 06 07 07 08 08 09 09 10 10 11 11 12 12

Desenvolvimento do Projeto Desenvolvimento do Projeto

Concepção Concepção Viabilidade Projeto Execução

Fase 0 Fase A Fase B Fase C Fase D

Análise da Análise da Missão

Análise de Viabilidade

Definição Definição Preliminar do

Projeto

Definição Definição Detalhada do

Projeto

Produção e Qualificação

MDR PRR PDR CDR AR

Lan

çam

en

to Operação

Fase E

Operação 2017- 2018

Descarte

Fase F

Descarte 2019- 2043

QR

FRR

ORR

Revisão de Definição

da Missão


da Missão

Revisão de Requisitos

Preliminares


Preliminares

Revisão de Requisitos do Sistema

Revisão de Requisitos do Sistema

Revisão do Projeto Preliminar

Revisão do Projeto Preliminar

Revisão de Prontidão para Voo Revisão de Prontidão para Voo

Revisão de Aceitação Revisão de Aceitação

Revisão de Prontidão para Operação Revisão de Prontidão para Operação

Revisão do Projeto Detalhado

Revisão do Projeto Detalhado

Revisão de Qualificação Revisão de Qualificação

05 / 2015 05 / 2015

09 / 2016 09 / 2016

12 / 2016 12 / 2016

SRR

05 / 2014 05 / 2014

Participação dos Bolsistas Participação dos Bolsistas

01 01 02 02 03 03 04 04 05 05 06 06 07 07 08 08 09 09 10 10 11 11 12 12

ATUAL ATUAL

01 01 02 02 03 03 04 04 05 05 06 06 07 07 08 08 09 09 10 10 11 11 12 12 01 01 02 02 03 03 04 04 05 05 06 06 07 07 08 08 09 09 10 10 11 11 12 12

LÚCIO

JANETE JEANNE

RAFAEL JÔNATAS

PEDRO

DANIELA DAVI DIEGO

SÁVIA

FRANKLIN VALDEMIR

2010 2010 2011 2011 2012 2012 2013 2013

FELIPE

CARLOS

Fase 0 Fase A Fase B

12 12

MDR


da Missão


da Missão

PRR


Preliminares


Preliminares


do Sistema


do Sistema

SRR

Análise da Missão Análise da Missão Análise de Viabilidade Análise de Viabilidade Definição Preliminar do Projeto Definição Preliminar do Projeto

8 meses 8 meses 13 meses 13 meses 15 meses 15 meses

12 12 01 01 02 02 03 03 04 04 05 05 06 06 07 07 08 08 09 09 10 10 11 11 12 12 01 01 02 02 03 03 04 04 05 05 06 06 07 07 08 08 09 09 10 10 11 11 12 12 01 01 02 02 03 03 04 04 05 05 06 06 07 07 08 08 09 09 10 10 11 11 12 12

Treinamento Treinamento

Software STK

Software STK 4 vídeo

conferências Módulos Coverage e Communications

Software STK Módulos Coverage e Communications

Processador ARM7

Visita técnica ao ITA e INPE Visita técnica ao ITA e INPE em São José dos Campos

Software STK

Módulo Básico

2010 2010 2011 2011 2012 2012 2013 2013

Gerenciador de Projetos Gerenciador de Projetos

Redmine

Rhode Schwarz

Analisador de Redes

Rhode&Schwarz

Fresa LPKF confecção Fresa LPKF -confecção de circuitos impressos

Gráfico 3D Software

Gráfico 3D SketchUp

• Na Fase 0 (Análise da Missão) foram definidos os objetivos, levantadas as restrições da missão e definidos os requisitos do usuário.

• Como subsídio para estes, foi executada uma pesquisa entre os usuários do SBCDA, com o objetivo de identificar e caracterizar suas necessidades, desempenho esperado, metas de confiabilidade e segurança.

Fase Zero – Análise da Missão Fase Zero – Análise da Missão

OBJETIVOS

DA MISSÃO

RESTRIÇÕES

DA MISSÃO

REQUISITOS REQUISITOS

GERAIS

REQUISITOS

DO SATÉLITE

REQUISITOS DA MISSÃO

PRIMÁRIOS SECUNDÁRIOS REQUISITOS REQUISITOS

ORBITAIS

REQUISITOS

DO USUÁRIO

• Como resultado desta atividade, foi produzido o documento "DRUM - Documento de Requisitos do Usuário e da Missão".

• Tendo como base estas análises, foram elaboradas as especificações técnicas iniciais do projeto, contidas no documento "DDM - Documento de Descrição da Missão".

• Para contemplar os aspectos gerenciais, foi produzido o documento "PGP - Plano de Gerenciamento do Projeto".

• Em julho/2011 foi realizada a MDR (Revisão de Definição da Missão), após o que foram dados novos rumos ao projeto.

• A partir daí foram necessários novos estudos em vários aspectos do projeto, como a estrutura da plataforma e novas simulações orbitais pelo software STK.

• Como resultado desta atividade, foi produzido o documento "DRUM - Documento de Requisitos do Usuário e da Missão".

• Tendo como base estas análises, foram elaboradas as especificações técnicas iniciais do projeto, contidas no documento "DDM - Documento de Descrição da Missão".

• Para contemplar os aspectos gerenciais, foi produzido o documento "PGP - Plano de Gerenciamento do Projeto".

• Em julho/2011 foi realizada a MDR (Revisão de Definição da Missão), após o que foram dados novos rumos ao projeto.

• A partir daí foram necessários novos estudos em vários aspectos do projeto, como a estrutura da plataforma e novas simulações orbitais pelo software STK.

Fase Zero – Análise da Missão Fase Zero – Análise da Missão

• Na Fase A (Análise de Viabilidade) as possíveis arquiteturas de sistema foram estudadas, sendo que a maior decisão recaiu na definição da plataforma. Após análises técnicas e econômicas, decidiu-se pela escolha da plataforma padrão CubeSat de tamanho 8U (8 unidades).

• Outra decisão nesta fase foi a adoção do conceito de redundância de circuitos, visando conferir maior confiabilidade ao sistema.

• Outro ponto do projeto é o desenvolvimento de uma antena planar para o link de subida do transponder, operando na faixa de UHF.

• Além das atualizações dos documentos anteriores, foi produzido nesta fase o documento "DRP - Documento de Requisitos Preliminares", com as bases técnicas do projeto.

• Na Fase A (Análise de Viabilidade) as possíveis arquiteturas de sistema foram estudadas, sendo que a maior decisão recaiu na definição da plataforma. Após análises técnicas e econômicas, decidiu-se pela escolha da plataforma padrão CubeSat de tamanho 8U (8 unidades).

• Outra decisão nesta fase foi a adoção do conceito de redundância de circuitos, visando conferir maior confiabilidade ao sistema.

• Outro ponto do projeto é o desenvolvimento de uma antena planar para o link de subida do transponder, operando na faixa de UHF.

• Além das atualizações dos documentos anteriores, foi produzido nesta fase o documento "DRP - Documento de Requisitos Preliminares", com as bases técnicas do projeto.

Fase A – Análise de Viabilidade Fase A – Análise de Viabilidade

• Em agosto/2012 foi realizada a revisão PRR (Revisão de Requisitos Preliminares).

• A alteração significativa ocorrida nesta etapa foi a utilização da faixa de banda-S para os enlaces de telemetria e telecomando, deixando os links nas faixas de VHF e UHF como auxiliares.

• Com isso o protocolo a ser utilizado passou a ser o CCSDS, demandando novos estudos.

• Em agosto/2012 foi realizada a revisão PRR (Revisão de Requisitos Preliminares).

• A alteração significativa ocorrida nesta etapa foi a utilização da faixa de banda-S para os enlaces de telemetria e telecomando, deixando os links nas faixas de VHF e UHF como auxiliares.

• Com isso o protocolo a ser utilizado passou a ser o CCSDS, demandando novos estudos.

Fase A – Análise de Viabilidade Fase A – Análise de Viabilidade

• No desenvolvimento da Fase B (Definição Preliminar do Projeto) foram concentrados esforços nos estudos para a produção das definições completas e definitivas de todo o sistema espacial, chegando-se aos planos definitivos de gerenciamento, de engenharia e de garantia do produto, elaborando-se todas as árvores de funções, especificação de produto e controle de interface.

• Esta fase possui duas revisões, sendo que a primeira (SRR - Revisão de Requisitos do Sistema) ocorreu nos dias 28 e 29/11/2013.

• Até o final destra fase, além dos ajustes que se fizerem necessários, serão definidas as estrutura de divisão do trabalho, além de todo o programa de verificação.

• Está prevista para 05/2014 o final desta fase, com a realização da segunda revisão (PDR - Revisão do Projeto Preliminar).

• No desenvolvimento da Fase B (Definição Preliminar do Projeto) foram concentrados esforços nos estudos para a produção das definições completas e definitivas de todo o sistema espacial, chegando-se aos planos definitivos de gerenciamento, de engenharia e de garantia do produto, elaborando-se todas as árvores de funções, especificação de produto e controle de interface.

• Esta fase possui duas revisões, sendo que a primeira (SRR - Revisão de Requisitos do Sistema) ocorreu nos dias 28 e 29/11/2013.

• Até o final destra fase, além dos ajustes que se fizerem necessários, serão definidas as estrutura de divisão do trabalho, além de todo o programa de verificação.

• Está prevista para 05/2014 o final desta fase, com a realização da segunda revisão (PDR - Revisão do Projeto Preliminar).

Fase B – Definição Preliminar Fase B – Definição Preliminar

• O bolsista esteve envolvido em atividades voltadas ao desenvolvimento de pesquisas sobre as diversas alternativas existentes para a implementação de cada um dos subsistemas que compõem o nano satélite, realizando análises para definição das mais viáveis e confiáveis soluções, dentro das restrições impostas ao projeto e procurando atender aos requisitos da missão.

• O bolsista procurou utilizar seus conhecimentos ao nível de engenharia e sistemas para direcionar o projeto sempre no caminho que permitisse conciliar o desempenho e confiabilidade com as limitações impostas ao seu desenvolvimento, procurando com isso chegar a uma especificação técnica detalhada que espelhe realmente a melhor escolha possível.

• O bolsista esteve envolvido em atividades voltadas ao desenvolvimento de pesquisas sobre as diversas alternativas existentes para a implementação de cada um dos subsistemas que compõem o nano satélite, realizando análises para definição das mais viáveis e confiáveis soluções, dentro das restrições impostas ao projeto e procurando atender aos requisitos da missão.

• O bolsista procurou utilizar seus conhecimentos ao nível de engenharia e sistemas para direcionar o projeto sempre no caminho que permitisse conciliar o desempenho e confiabilidade com as limitações impostas ao seu desenvolvimento, procurando com isso chegar a uma especificação técnica detalhada que espelhe realmente a melhor escolha possível.

Atuação do Bolsista Atuação do Bolsista

• Coube também ao bolsista, baseado em sua experiência profissional anterior, utilizar a sua capacidade para motivar cada membro da equipe a realizar o melhor de si, dentro de seu conhecimento específico, voltado para o subsistema pelo qual se encontre responsável, procurando sempre se pautar na ampla pesquisa e experimentação.

• Desse modo, buscou a concretização do objetivo proposto: o desenvolvimento do Projeto “Estudo de uma Missão Espacial para Coleta de Dados Ambientais Baseada em Nano Satélites.” em todas as suas fases, de modo a atender a missão precípua do projeto,

• Coube também ao bolsista, baseado em sua experiência profissional anterior, utilizar a sua capacidade para motivar cada membro da equipe a realizar o melhor de si, dentro de seu conhecimento específico, voltado para o subsistema pelo qual se encontre responsável, procurando sempre se pautar na ampla pesquisa e experimentação.

• Desse modo, buscou a concretização do objetivo proposto: o desenvolvimento do Projeto “Estudo de uma Missão Espacial para Coleta de Dados Ambientais Baseada em Nano Satélites.” em todas as suas fases, de modo a atender a missão precípua do projeto,

Atuação do Bolsista Atuação do Bolsista

• Os estudos realizados para a avaliação das alternativas mais viáveis para o projeto trouxe um grande conhecimento geral sobre os sistemas espaciais.

• Com relação ao cronograma do projeto já foram cumpridos as 4 primeiras etapas, com a produção da documentação proposta para cada uma delas.

• A quinta etapa (desenvolvimento da Fase B) encontra-se em andamento e as pesquisas realizadas estão aprofundando o conhecimento de cada um dos subsistemas.

• Houve um amadurecimento do projeto, estimulado principalmente pelas modificações introduzidas durante o seu andamento.

• Os estudos realizados para a avaliação das alternativas mais viáveis para o projeto trouxe um grande conhecimento geral sobre os sistemas espaciais.

• Com relação ao cronograma do projeto já foram cumpridos as 4 primeiras etapas, com a produção da documentação proposta para cada uma delas.

• A quinta etapa (desenvolvimento da Fase B) encontra-se em andamento e as pesquisas realizadas estão aprofundando o conhecimento de cada um dos subsistemas.

• Houve um amadurecimento do projeto, estimulado principalmente pelas modificações introduzidas durante o seu andamento.

Resultados Obtidos Resultados Obtidos

• Os treinamentos realizados, tanto do software STK, quanto do processador ARM, somaram um grande conhecimento à equipe.

• O tempo de evolução do projeto trouxe uma fluência e domínio maior dos assuntos relacionados aos temas espaciais.

• O trabalho junto com bolsistas da UFRN tem possibilitado a disseminação da cultura de temas espaciais junto ao meio universitário.

• Os treinamentos realizados, tanto do software STK, quanto do processador ARM, somaram um grande conhecimento à equipe.

• O tempo de evolução do projeto trouxe uma fluência e domínio maior dos assuntos relacionados aos temas espaciais.

• O trabalho junto com bolsistas da UFRN tem possibilitado a disseminação da cultura de temas espaciais junto ao meio universitário.

Resultados Obtidos Resultados Obtidos

• Publicações Realizadas

CARVALHO, Manoel J. M.; JOTHA, Lucio dos S.; LIMA, Jeanne Samara dos S.;BIONDI, Rafael B.; AQUINO, Pedro S.; LIMA, Davi das N. A Study of Mitigation of Space Debris Stategies for a Nano-Satellite Constellation for Enviromental Data Collection. 16th ISU Anual International Symposium em 2012 Sustainability of Space Activities: International Issues and Potential Solutions, Strasbourg, França. Fevereiro de 2012.

• Publicações Realizadas


Publicações Científicas Publicações Científicas

http://www.crn2.inpe.br/conasat1/Documentos/artigos/Artigo aceito no 16th ISU Anual International Symposium em 2012 (Equipe CONASAT).pdf






























• Artigos Submetidos


JOTHA, Lucio dos S.; BIONDI, Rafael B.; AQUINO, Pedro S. de. Definição de um Nano Satélite para Coleta de Dados Ambientais Baseado no Padrão Cubesat 8U. II Fórum de Pesquisa e Inovação do CLBI. Apresentado em 18 de Setembro de 2012.

CARVALHO, Manoel J. M.; LIMA, Jeanne Samara dos S.; JOTHA, Lucio dos S.; AQUINO, Pedro S.; Constelação de Nano Satélites para Coleta de Dados Ambientais. XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto. Foz do Iguaçu, PR. Abril de 2013.

• Artigos Submetidos



































• Participação em Congressos


JOTHA, Lucio dos S. Aspectos Gerais da Missão CONASAT. I Fórum de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação do INPE/CRN. Apresentado em 21 de Julho de 2011.



• Participação em Congressos


JOTHA, Lucio dos S. Aspectos Gerais da Missão CONASAT. I Fórum de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação do INPE/CRN. Apresentado em 21 de Julho de 2011.


































• Documentos gerados no âmbito do Projeto

CARVALHO, Manoel J. M.; JOTHA, Lucio dos S.; LIMA, Jeanne Samara dos S.; BIONDI, Rafael B. DRUM – Documento de Requisitos do Usuário e da Missão - descreve as necessidades, requisitos do usuário e os requisitos precípuos da Missão CONASAT.

CARVALHO, Manoel J. M.; JOTHA, Lucio dos S.; LIMA, Jeanne Samara dos S.; BIONDI, Rafael B. DDM – Documento de Descrição da Missão - apresenta a descrição da missão do CONASAT – Constelação de Nano-Satélites Ambientais.

CARVALHO, Manoel J. M.; JOTHA, Lucio dos S.; LIMA, Jeanne Samara dos S.;BIONDI, Rafael B.; AQUINO, Pedro S.; SILVA, Valdemir P. DRP – Documentos de Requisitos Preliminares – Fase A - define os requisitos preliminares do projeto baseados em uma análise de viabilidade direcionada para o melhor cumprimento da missão.

• Documentos gerados no âmbito do Projeto

CARVALHO, Manoel J. M.; JOTHA, Lucio dos S.; LIMA, Jeanne Samara dos S.; BIONDI, Rafael B. DRUM – Documento de Requisitos do Usuário e da Missão - descreve as necessidades, requisitos do usuário e os requisitos precípuos da Missão CONASAT.

CARVALHO, Manoel J. M.; JOTHA, Lucio dos S.; LIMA, Jeanne Samara dos S.; BIONDI, Rafael B. DDM – Documento de Descrição da Missão - apresenta a descrição da missão do CONASAT – Constelação de Nano-Satélites Ambientais.

CARVALHO, Manoel J. M.; JOTHA, Lucio dos S.; LIMA, Jeanne Samara dos S.;BIONDI, Rafael B.; AQUINO, Pedro S.; SILVA, Valdemir P. DRP – Documentos de Requisitos Preliminares – Fase A - define os requisitos preliminares do projeto baseados em uma análise de viabilidade direcionada para o melhor cumprimento da missão.


CARVALHO, Manoel J. M.; JOTHA, Lucio dos S.; LIMA, Jeanne Samara dos S.; AQUINO, Pedro S.; SILVA, Daniela Brasil; MOREIRA, Felipe Terreira; BATISTA, Carlos Gomes DRS – Documentos de Requisitos do Sistema – Fase B – mostra o atendimento aos requisitos do projeto pelas alternativas escolhidas.

JOTHA, Lucio dos S. Análise de cobertura dos satélites SCD baseado em dados reais recebidos pelo SINDA.

JOTHA, Lucio dos S. Análise dos arquivos dos satélites NOAA16, NOAA17 e NOAA18 recebidos na Estação Terrena de Natal.1

CARVALHO, Manoel J. M.; JOTHA, Lucio dos S.; LIMA, Jeanne Samara dos S.; AQUINO, Pedro S.; SILVA, Daniela Brasil; MOREIRA, Felipe Terreira; BATISTA, Carlos Gomes DRS – Documentos de Requisitos do Sistema – Fase B – mostra o atendimento aos requisitos do projeto pelas alternativas escolhidas.

JOTHA, Lucio dos S. Análise de cobertura dos satélites SCD baseado em dados reais recebidos pelo SINDA.

JOTHA, Lucio dos S. Análise dos arquivos dos satélites NOAA16, NOAA17 e NOAA18 recebidos na Estação Terrena de Natal.1


Fotos Fotos

http://www.crn.inpe.br/conasat [email protected]

http://www.crn2.inpe.br/conasat

Documents

Programa de Capacitação Institucional PCI / MCTI / INPE ...ppci/welcome_arquivos/Lucio Jotha - CRN...•Evolução da concepção da estrutura física ao longo do projeto 1 - Estrutura