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阿尔托大学

学生们的任务是把芬兰的第一颗卫星送入轨道

阿尔托大学由赫尔辛基经济学院、赫尔辛基工业大学和赫尔辛基艺术与设计大学合并而成。它以未来为导向,同时建立在三所著名大学300年的历史基础上。它鼓舞人心的学习环境导致了许多新的学生活动,包括多学科项目Aalto-1,一个学生建造的卫星。

Aalto-1项目始于2010年初,当时一群学生对一颗微型卫星进行了可行性研究。从那时起,该项目产生了重大的兴奋,并改革了空间技术跨学科领域的教学和学习。此外,该项目还建立了许多芬兰和国际伙伴的广泛合作网络。

“与通过模拟轨道环境的物理测试设置进行所有adc测试相比,建立和使用HIL解决方案的成本非常低。”

“执行HIL测试的能力使得即使是最复杂的卫星任务操作也能在真实的硬件上得到验证。”

Tuomas Tikka,阿尔托大学

成功的故事

微微卫星

质量在1至10公斤(2至22磅)之间的微型卫星为大学和小型公司提供了一种具有成本效益的解决方案,以开发自己的空间系统和仪器,并开展尖端的空间科学。纳米卫星系统不断增长的能力和复杂性要求有效的发射前测试验证解决方案。

半实物仿真

姿态确定和控制系统(ADCS)是高度复杂和特定任务的系统之一,它由传感器、执行器和运行控制算法的处理单元组成。为了在短时间内测试adc的控制操作和性能,在没有大量测试设备投资的情况下,使用了一种硬件在环(HIL)解决方案。

使用HIL解决方案,在Speedgoat实时目标机上运行的姿态和轨道动力学模拟器与adc处理单元连接。

传感器和执行器在模拟器中建模,其性能和操作特性是通过测试或部件制造商获得的。

该模拟器可用于adc控制器的研制和性能分析。Aalto-1的一些复杂任务操作,如200度/秒的自旋稳定操作模式,需要一个电太阳风帆实验,否则几乎不可能测试。

仿真模拟

实时测试

学生使用在笔记本电脑上运行的Simulink来模拟姿态和轨道动力学、空间环境以及传感器和执行器模型。然后,使用Simulink real-time和Simulink Coder从Simulink模型创建一个实时应用程序,并在Speedgoat Performance实时目标机上运行。

当实时应用程序模拟物理工厂、驱动器和传感器时,目标机器提供所有真实的物理I/O和通信协议接口,包括I2C、SPI和CAN,以连接到adc。

这种灵活的设置允许在卫星的嵌入式硬件可用之前,用adc原型测试新的想法和场景。

实时测试

发射

“阿尔托-1号”卫星于2017年6月发射。项目组的成员成立了一家新公司,yabo下载网址Reaktor空间实验室目前,他们正忙于发射第一颗“Hello World”卫星。


芬兰赫尔辛基

www.aalto.fi

图片:Pekka Laurila

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