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阿尔托大学:学生们的任务是将芬兰的第一颗卫星送入轨道

“与通过模拟轨道环境的物理测试设置来执行所有adc测试相比,HIL解决方案的设置和使用成本非常低。”

“执行HIL测试的能力允许即使是最复杂的卫星任务操作在真实的硬件上得到验证。”

Tuomas Tikka,阿尔托大学

阿尔托大学

阿尔托大学是由赫尔辛基经济学院、赫尔辛基理工大学和赫尔辛基艺术设计大学合并而成。它以三所著名大学的300年历史为基础,以强烈的未来为导向。它鼓舞人心的学习环境带来了许多新的学生活动,包括学生建造的多学科卫星Aalto-1项目。

Aalto-1项目始于2010年初,当时一组学生对一颗纳米卫星进行了可行性研究。从那时起,该项目引起了极大的兴奋,并改革了空间技术跨学科领域的教学。此外,该项目还与许多芬兰和国际伙伴建立了广泛的合作网络。

微微卫星

纳米卫星的质量在1到10公斤(2到22磅)之间,为大学和小公司开发自己的空间系统和仪器,并执行尖端的空间科学,提供了一个经济有效的解决方案。纳米卫星系统的能力和复杂性不断增长,需要为发射前测试提供有效的验证解决方案。

仿真模拟

仿真模拟

姿态确定和控制系统(ADCS)是一种高度复杂和特定任务的系统,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,并且没有大量的测试设备投资,采用了一种半实物(HIL)解决方案。

在HIL方案中,运行在Speedgoat实时目标机上的姿态和轨道动力学模拟器连接到ADCS处理单元。传感器和执行器在模拟器中建模,其性能和运行特性由测试或部件制造商获得。该模拟器可用于ADCS控制器的开发和性能分析。
Aalto-1的一些复杂任务操作,如电动太阳风帆实验所需的200度/秒旋转稳定操作模式,否则几乎不可能进行测试。

实时测试

学生使用运行在笔记本电脑上的Simulink来建模姿态和轨道动力学、空间环境、传感器和执行器模型。然后使用Simulink real和Simulink Coder从Simulink模型创建一个实时应用程序,并在Speedgoat性能实时目标机上运行。

当实时应用程序模拟物理工厂、执行器和传感器时,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adc。

这种灵活的设置允许新的想法和场景在卫星的嵌入式硬件可用之前用ADCS原型进行测试。

发射

该卫星于2017年6月发射升空。项目组成员成立了一家新公司,yabo下载网址Reaktor空间实验室他们正忙着发射第一颗卫星“你好,世界”。

发射

芬兰赫尔辛基

www.aalto.fi

图片:Pekka Laurila

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