Unsere Sekundärmission

Darstellung eines Cubesats 1

Laut der NASA2 sowie der ESA sollen kleine Satelliten wie bspw. CubeSats in Zukunft immer häufiger eingesetzt werden. Sie sind platzsparender, einfacher zu bauen, aber vor allem billiger als herkömmliche Satelliten, weshalb sie hauptsächlich für kleinere Missionen (bspw. von StartUps) genutzt werden.

Problem? Um große Datenmengen empfangen und auswerten zu können, sind meistens mehrere große TDRS Antennen notwendig, die oft nur bei größeren Stationen aufzufinden sind. Die Datenübertragung ist also extrem teuer, aufwändig und unzugänglich für kleine Sateliten.

Mithilfe unserer Sekundärmission soll eine effizientere Datenübertragungs-Methode demonstriert werden, die nur zwei Empfängerantennen braucht. Das macht sie sehr viel zugänglicher für kleinere Missionen. Der CanSat soll während des Falls neben den Daten der Primärmission ein Video aufnehmen und beides live zur Bodenstation streamen.

Wie setzten wir das um?

Die Kommunikation von CanSat zur Bodenstation soll über zwei Antennen erfolgen. Die erste hat eine geringere Richtwirkung und übernimmt die Datenübertragung der Primärmission, wobei auch die GPS Koordinaten übertragen werden. Diese nutzt die Bodenstation um die zweite Antenne (sog. Parabolantenne) autonom auf den CanSat auszurichten. Dadurch entsteht ein effektiver Kommunikationsweg, welcher der Übertragung des Videos dient. Um die bestmögliche Datenübertragung zu erreichen, nutzen wir das Prinzip des Richtfunks. Die Daten der Primärmission sowie das Video werden zusätzlich lokal im CanSat gespeichert

Omnidirektionale Antenne 3 vs. Parabolantenne 4

Am Boden angekommen soll mithilfe einer Bild-Entropie Analyse des Videos sowie eines Abgleichs der empfangenen mit den lokal gespeicherten Daten die Methode auf Effizienz und Wirkungsgrad geprüft werden.

Quellen:

  1. Virginia CubeSat Constellation ↩︎
  2. CubeSat 101: Basic Concepts and Processes for First-Time CubeSat Developers ↩︎
  3. Directivity – Quadcopters – Maarten Baert’s website  ↩︎
  4. Parabolic Antenna – Radartutorial ↩︎

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