Projeto de Hardware e desenvolvimento de Software para computador de bordo para CubeSats

Abstract

Este trabalho trata da concepção e implementação de um computador de bordo (OBC) para um Cubesat, capaz de delegar tarefas a outros subsistemas, assim como agendar e executar os comandos recebidos da estação terrestre, implementado no laboratório LODESTAR da Universidade de Brasília (UnB). O algoritmo B-dot, que atualmente está sendo utilizado no laboratório, exige operações em ponto flutuante em sua implementação, que sobrecarregam o OBC atual. Este algoritmo desempenha um papel importante no sistema, pois realiza os cálculos do controle de atitude necessários para o funcionamento correto do satélite. Uma das finalidades deste projeto ’e a migração para um microcontrolador com módulo dedicado a essas operações. A concepção do projeto teórico contempla a categorização dos pequenos satélites e seus principais subsistemas, além das escolhas feitas para a seleção do microcontrolador e dos componentes utilizados no projeto. Para o desenvolvimento do software, foi utilizado o FreeRTOS como kernel do sistema operacional e foi apresentada a organização do "planner"com alguns exemplos de teste de como cada padrão de tarefa deve se comportar. Foi definido uma organização do protocolo de comandos para o satélite, os comandos são de classe para leitura e escrita de memória e acesso aos periféricos e subsistemas dos satélites. Foram testados os comandos BUS_INJECTION, MEMORY_READ_WRITE, TELEMETRY, PING e ECHO com tamanho variando entre 5 a 28 bytes e as respostas esperadas foram de fato obtidas. Ao final os testes ocorreram conforme o esperado, ou seja, o OBC foi capaz de receber, validar e executar ações conforme as mensagens recebidas. Alguns testes, porém, não obtiveram resposta do sistema, indicando uma falha na comunicação. O projeto, portanto, deverá ter continuidade visando melhorias e soluções às possíveis falhas.