arduino与开源小卫星
本帖最后由 bg2bhc 于 2013-6-29 00:10 编辑大家好！
小弟对arduino以及CubeSat一类的小卫星一直很感兴趣。今天发这个帖子，主要希望可以收集一下大家的想法，也可以认为是一个召集令，希望感兴趣的创客朋友加入到CubeSat开发者的行列之中。
CubeSat是一类微小卫星，标准尺寸（1U）为10*10*10 cm3的立方体，也可以在一个轴或多个轴上缩放，成为多U的CubeSat。CubeSat标准是由加州理工大学和斯坦福大学的一个团队于1998年发起的，而第一次CubeSat发射是在2003年。CubeSat标准定义了卫星的标准尺寸，必要的机械结构以及通用的释放装置（星箭接口）等(http://www.cubesat.org/images/developers/cds_rev12.pdf)。这些标准化大大方便了卫星的测试与发射，获得了高校和研究机构的广泛关注，CubeSat如同雨后春笋般出现，至今已有几十颗成功发射。
早期的CubeSat的电路板是没有标准的，各个CubeSat的电路板布置五花八门，但随着pumpkin公司的产品FM430（使用MSP430单片机，用于星务管理分系统）(http://www.cubesatkit.com/docs/datasheet/DS_CSK_FM430_710-00252-C.pdf)的成功，以及兼容FM430的其他分系统板架上产品的涌现，基于FM430的机械和电气接口已经成为CubeSat实质上的电路板标准（一下简称CBS）。德国CubeSat团体也据此制定了CubeSat Design Specifications (http://www.cubesat.de/lib/exe/fetch.php?media=standards:cbs.pdf)。这一标准最显著的特征是采用了类似PC104工控机的长针排插。
今日的架上产品已经丰富到可以直接购买并组装成一个完整的卫星，但是关于这方面的开源项目很少。
国内有7所大学参与了欧洲的QB50-CubeSat项目，分别是北航、哈工大、国防科大、南京理工、上海科大(中科院上海小卫星)、西工大、浙大。这是国内的首批CubeSat。
我接触arduino要比cubesat晚一些，第一印象（从外形上看）就觉得它和cubesat的一些理念很类似，如标准硬件接口、即插即用，现有的arduino模块也可以完成cubesat所需要的大部分功能。而arduino最大的优点——编程简单，开发容易，对于cubesat开发来说也非常有吸引力。
但是将现有的Arduino板及相关模块直接用于CubeSat，多数情况下是不现实的，比如：
1. 不适合CubeSat的机械结构。
2. 电路上缺乏必要的监控、保护模块，如看门狗、电流监测等。
3. 环境适应性、可靠性等问题。
4. 低功耗设计。一颗1U CubeSat，轨道平均功率略大于1W。
因此，arduino在cubesat上应用，需要一些改动升级。
有关Arduino及开源硬件的卫星项目，现在看到了三个。
1. ArduSat卫星。这颗卫星将会搭载由Arduino控制的载荷，但实际上卫星并不是主要由Arduino控制的。http://www.kickstarter.com/projects/575960623/ardusat-your-arduino-experiment-in-space
2. OSSI(Open Source Satellite Initiative)卫星。这颗卫星的硬件设计进行了开源，但电路板并不符合CBS，也没有使用arduino。http://opensat.cc/
3. TJ3Sat项目的ArduSat板（星务管理）。这个是最接近本帖的主题的，设计用于替换FM430，但采用了328芯片，提供的资源较少，104针接插件的大部分脚位是空着的。http://tj3sat.wikidot.com/overview
真正利用arduino完成cubesat的关键任务的项目，至今几乎还没有。
CubeSat虽小，但它的的组成和大卫星其实没有很大区别，通常分为以下几大分系统:
1. 电源
2. 测控通信
3. 星务管理
4. 姿态、轨道控制
5. 结构
6. 热控
7. 有效载荷
其中的1,2,3,4,7都是arduino可以发挥作用的地方。
我的设想是，利用arduino实现CubeSat的大部分功能。我希望我们中国的硬件开源爱好者可以完成这样一个任务。相信这对于CubeSat与arduino团体都是一件有益的事情。
关于这方面，请问大家有什么想法呢？ 看帖就是学习，谢谢你分享了开源小卫星的知识。这是我很喜欢的，在网上找了很久，没有你说的如此详细。期待看到您更多更精彩的分享。 真要放卫星，天空不会乱吧 yyy_zc 发表于 2013-4-14 11:37
真要放卫星，天空不会乱吧
看轨道设计了，比如qb50的初始轨道就设计到了320公里，三个月以内卫星就再入烧掉了，不会有长期影响 唯一的困难是，在国内很难申请到卫星位置。。。。。。。基本上太空项目被太空育种啥的打包了，经济利益第一啊。 迷你强 发表于 2013-4-14 20:43 static/image/common/back.gif
唯一的困难是，在国内很难申请到卫星位置。。。。。。。基本上太空项目被太空育种啥的打包了，经济利益第一 ...
免费的机会给高校有可能，给商业机构只能是卖，全世界都一样。以前中国火箭似乎都不太愿意搭载，情况从今年开始有所改变。
成本方面，对于这类小卫星，发射费用占一部分，测试费用要比材料费用高很多。对于大卫星，载荷是最贵的，发射费用是毛毛雨。 谁能贴一下成本？？？发射成本？
其实设计成本以及构建都不会太贵，发射和后期维护成本会是主要成本 毕竟空间技术不是几个爱好者或者一个小俱乐部就能实现的。 而且如此小的卫星能实现诸如广播信号啥的都还是问题，短波信号在一定的高度也会失效吧～ darkorigin 发表于 2013-4-15 15:11 static/image/common/back.gif
谁能贴一下成本？？？发射成本？
其实设计成本以及构建都不会太贵，发射和后期维护成本会是主要成本
一颗cubesat从研制、发射和运行，花费通常在几万到几十万美元之间，还不是天文数字。构成上面有一点说明。技术上，没有不现实的难题，毕竟不是要自己做一枚火箭。 我们到月球上放根蜘蛛丝过来，到时候想咋运小卫星就咋运，气死商业卫星！ 发射费用高，运行周期短，除了功能性的试验用途，这类小卫星有何商业价值？实用性又如何？毕竟需要费用就需要投资人，有投资人就有回报需求~ 这是个用心帖！ Maker国栋 发表于 2013-4-15 23:27 static/image/common/back.gif
发射费用高，运行周期短，除了功能性的试验用途，这类小卫星有何商业价值？实用性又如何？毕竟需要费用就需 ...
费用相对于大卫星是低廉的
运行周期未必短，看电子设备的寿命和轨道
用途嘛，验证，科学，军事……都可以的。比如美军正在研发的seeme，用几十颗低成本的小卫星组成星座，向前线的士兵提供接近实时的卫星图像。 bg2bhc 发表于 2013-4-15 21:49 static/image/common/back.gif
一颗cubesat从研制、发射和运行，花费通常在几万到几十万美元之间，还不是天文数字。构成上面有一点说明。 ...
维护呢？比如日常的卫星管理啥的，数据分析啥的都是工作量吧。
而且如果说在轨时间如果只有数十到数百天，说实话。成本还是....有点高,你懂的 长见识，头一次看见这玩意的资料哈
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