CosmoGirl-Sat

◎主な活動内容  

◆アマチュア周波数帯の人工衛星局免許手続き  
◆外部報告
◆人工衛星に関するイベント開催予定

2023年の打ち上げを目指して活動しています。
衛星の名前はCosmoGirl-Satで、ここではアマチュア衛星通信の地上局、人工衛星局について紹介します。

衛星のミッション

ミッションは「宇宙絵馬」と題して、下記を実施する。
・APRSデジピータ
・画像データの通信
・文字データの通信

打ち上げ情報

・打ち上げ予定
2023年前半
・ロケット名称
未定
・打ち上げ場所
未定
・軌道高度
400km
・軌道形状
円軌道
・軌道傾斜角
51.6degree

衛星システム概要

衛星は地上局からコマンドを受け取り、内部に組み込まれたマイコンで情報を処理し、ミッションデータを送信する。電力は太陽電池で発電され、バッテリーに充電される。通信にはダイポールアンテナが使われる。

衛星本体

・衛星外観
衛星はキューブサットと呼ばれる100[mm]四方の立方体の形状で質量約1kg。

・制御系
制御系は8ビットマイコンのPICを使用している。
主要な制御構造は、次の3つのマイコンがUARTによって相互に接続されている。

<RESET PIC>
キューブサットシステム全体の電源を制御する。
<COM PIC>
コマンドを受け取るなど地上局との通信における処理を行う。UARTまたはフラッシュメモリを介してMAIN PICと通信を行う。ハウスキーピングデータとミッションデータはMAIN PICからCOM PICに転送され、UHF通信機によって地上局に送信される。
<MAIN PIC>
すべての衛星データを処理する。また、RESET PICから電源システム情報を収集する。地上局からのコマンドのほとんどはMAIN PICで処理される。

・人工衛星局コールサイン
※申請中

地上局

地上局では TNC に Kantronix の KPC9612、通信機に iCOM の IC-9100M を使用している。アンテナは通常の八木宇田アンテナを使用し、建物の屋上に設置することで 上空を通過する衛星への伝搬路障害物を避けている。

・地上局コールサイン
JS1YJX

衛星通信

衛星は約90分ごとに地球を周回しており、地上からは上空を移動しているように見え、1日に数回地上局の上空を通過する。
1日に3〜5回、衛星との通信運用が可能で、通常1回あたり5〜15分の通信が可能である。


◎運用の流れ
キューブサットはテレメトリー・ビーコンに CW を使用し基本的な衛星情報を送信する。
CWは一定の周波数の電波であり、情報はモールス符号による長音と短音の組み合わせを信号のON /OFF伝送する。
地上局は、テレメトリー情報を取得するために CW Skimmer と CwGet の 2 種類のソフトウェアを使用する。
通常、運用は CW ビーコンをキャッチすることから始まり、周波数変調(FM)通信を利用した次の ステップを行う。

1. 次の可視時間でどういうコマンドを送るか決めておく
(ハウスキーピングデータのダウンロード、ミッション実施コマンドの送信、ミッションデータのダウンロード等々)
2. CWテレメトリーを聴く
3. CWテレメトリーに含まれている衛星の基本情報(特にバッテリー電圧、電流)をチェックする
4. バッテリー電圧が十分あれば、予定していたコマンドを送る
5. コマンドを受け取ったという応答(UHFのFMパケットできます)を確認
6. データ(ハウスキーピングorミッションデータ)ダウンロードのコマンドであれば、衛星可視時間中はひたすらデータダウンロードコマンドを送りつづける
7. ミッションの実施コマンドを送ったのであれば、CWテレメトリー中のミッション実施中に関するフラグが変更されるので、それをチェック
8. 衛星可視時間または可視時間直後にCWテレメトリーデータを解析して、異常がないか(温度、リセット状態等々)をさらに吟味し、問題があれば皆で協議