03. Segmento de Vuelo

3.- SEGMENTO DE VUELO

3.1.- Carga útil (Pay Load)

En sistemas espaciales se tiene por ejemplo, en los satélites de comunicaciones, que la carga útil corresponde a las antenas, amplificadores, guías de onda, alimentadores, filtros, cable coaxial, polarizadores, convertidores de frecuencia, switches, matrices de interconexión y demás elementos que reciben y envían las señales de RF en el satélite. Otro ejemplo de carga útil es por ejemplo, en los telescopios espaciales, la óptica y sensores donde se forma la imagen y los elementos encargados de procesar; otro tipo de carga útil consiste en los robots exploradores (rovers) y su carga de experimentos que realizarán la misión para la que son diseñados. En el caso del CanSat en cuestión, este subsistema estará conformado por los sensores de presión, temperatura y receptor GPS, los cuales se encargaran de hacer las mediciones respectivas. [1]

Para nuestro caso, la carga útil la definiremos como: El conjunto de sensores y experimentos que se envían en el dispositivo de vuelo para desarrollar el objetivo de la misión.

3.2.- Subsistema de plataforma (Bus)

Es la estructura compuesta por diferentes subsistemas que le dan soporte a la Carga Útil para que lleve a cabo su objetivo, por ejemplo:

• Subsistema eléctrico,
• el subsistema de comunicaciones,
• el subsistema de manejo de datos (C&DH Command and Data Handling)
• la computadora de vuelo;
• la estructura de contención, entre otros.

todos ellos encargados de dar soporte para cumplir el objetivo de la misión para el cual fue diseñado. A diferencia de la carga útil, la plataforma puede contener sensores que son utilizados, no para la realización de la misión, sino para permitir que la carga útil opere adecuadamente y la misión pueda llevarse a cabo. [1]

3.3- Subsistema de transmisión y comunicaciones (telemetría)

Este sistema se conforma de la antena o antenas de transmisión y recepción (telemetría y comandos), así como de las etapas encargadas de codificar y enviar las señales de radio.

Para nuestro caso, se conforma de un transreceptor LoRa y una antena de omnidireccional a 915 MHz que conectará con la computadora de vuela, la cual enviará la información de los sensores a transmitirse. [1]

3.4- Subsistema de alimentación eléctrica

Este subsistema se encarga de proporcionar la alimentación a todos los demás subsistemas del CanSat como lo son la computadora de vuelo, el transmisor, los sensores y el receptor GPS. Se conforma de una batería de litio de 3.7V que representa la fuente de energía, así como de las etapas de regulación de tensión y potencia que permitirán operar a todos los circuitos. [1]

3.5- Subsistema de administración de datos y computadora de vuelo

(Command and Data Handling ó C&DH)

Este es el sistema encargado de administrar toda la información de los diferentes sensores/actuadores que contiene tanto la parte de la plataforma (Bus) como de la carga útil (Payload). Consiste en un subsistema que maneja directamente el “bus” físico por donde circulan los datos de los diferentes subsistemas, así como el software asociado a éste. Por la simplicidad del diseño de un CanSat, la computadora de vuelo forma parte de este subsistema (software de control) y no requiere un tratamiento por separado, aunque en misiones de mayor complejidad, es común tratar a la computadora de vuelo de manera independiente. [1]

3.6.- Subsistema de soporte mecánico y estructura de contención

Este subsistema se conforma de la estructura mecánica de contención y de toda la plataforma y carga útil del CanSat.

Consiste en la lata misma y las adecuaciones realizadas para permitir alojar convenientemente y de manera segura a todas las etapas de los diferentes subsistemas.

Un diseño correcto, así como un desempeño favorable garantizarán en buena medida la seguridad y vida de la misión. [1]

3.7.- Estación terrena

Sistema donde se recibe la telemetría para su procesamiento y despliegue. Consiste de:

• Transceptor LoRa, conformado por una antena y el dispositivo que decodifica la señal de radiofrecuencia a 915Mhz
• Sistema de conversión y comunicación con PC, que permite obtener la información, así como enviar comandos (si bien esta característica no será requerida) que se reciben por la antena y el transreceptor
• Computadora con software que permita el despliegue, procesamiento y análisis de datos. [1]