九工大衛星開発プロジェクトBlog

北九州から宇宙を目指す学生たちのBlog。2009年の大学創立100周年を記念した超小型衛星『鳳龍』を開発中!

あけおめ!ことよろ!

九州工業大学衛星開発プロジェクトのblogを見てくださっている方

あけましておめでとうございます。

今年はついに鳳龍弐号が打ち上げられる年です。
打ち上げに向けて残るFM環境試験を着々と進め無事に軌道上で動いてくれることを
神社でお祈りしてくればよかったなーーwww

改めまして、あけおめ、ことよろです。
300V系担当のヨケモンです。

大晦日から今日まで故郷の鹿児島に帰省していました。
帰省中は研究や衛星のことは考えず過ごしましたw
というか、ずーーっと風邪をひいていたので何も考える余裕がなかったwww

私の地元から多分・・・多分ですけど、晴れていたら
ロケット打ち上げを・・・といっても光ってる程度ですが
見れるはずですw
親は旅行をしないタイプなので打ち上げの日は空を見とくようにいいますw


話はかわって、
大学での今年の目標ですが、
論文提出とか、衛星納入は当たり前として、今力を入れているのが
テクノロジートランスファーってやつです。
つか、引継ですww
UNISECワークショップでかっこつけていってたので真似してみましたw

私の場合、修論がそのまま引継資料になるので、
先生に添削してもらう前に、引継をしてくれる後輩にみてもらって
質問、コメントをしてもらっています。
わかりにくとこがやっぱりあるみたいなので、そこは後輩が読んで分かるように
筋が取ってないところを見つけてくれるとほんとありがたいw
こんな感じで設計仕様の概要については引き継いでいます。

今はハードウェアの使い方を教えている最中です。
ビデオで撮っておくといいみたいですが、ビデオを見直す手間を考えると・・・
というか俺なら見直さないから、重要なとこは写真にとって
後から論文の付録に載せて言葉で簡単に説明することにしました。

後は、FM環境試験後に電気回路とか、ソフトウェアは全てFMのものをつかって
放電試験を行います。準備は引継を兼ねて後輩にやってもらいます。
必要な実験器具の準備や手順書の作成もやってもらいます。
けど、後輩は卒論があるので論文の進捗を聞きながらやりますがw

私はそろそろ論文を終わらせて、引継に専念できるようにがんばりますw


ではww
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ここ1カ月のはなし。


みなさん、おひさです。
300V系のヨケモンです。

クリスマス前から今日まで風邪で
ゴホゴホ・・・うぇうぇ状態でした。

修論も山場を越えて、イージーモードなので、
最近の出来事でもツラツラと書きます。

まずは、熱真空試験の不具合・・・

最初は低温でFM送信ができないから始まりましたが、

結局、常温でも低温でも起きるときは起きるし、
起きないときは起きない・・・

起きないときは全く起きないので、不具合時の波形をオシロで見ることもできない・・・(泣

そして、FM受信でも不具合が起きるという・・・

まーこれが起きてくれたおかげで、OBCとモデムの通信がうまくいってないということが
分かっただけよかったんじゃないかな。

じゃーなんでOBCとモデムのSPI通信がうまくいってないんや?って話になるわけですが・・・

原因として考えられるのが、
H8またはモデム自体の故障、ノイズ、OBCとモデムの接続不良、SPIのタイミング??

でも、H8が外付けのフラッシュやADコンバータにSPIでアクセスして正常に動作してるので、
結局原因はモデム自体の故障、ノイズ、OBCとモデムの接続不良ってことに。

で、この原因究明をクリスマスイヴにやってたわけです。
(イヴに小倉駅前で正拳突きをしていた赤スカーフの勇者様ご苦労さまです。お前がNo.1だwww)

不具合が起きたときに絶対不具合波形を取り損ねないように、
レコード長の長いハイスペックなオシロで測定しました。
10MSで5秒間とれるように設定。

起きるまで気長に待ちました・・・

まー待ちました。

ゆうてそんなに待ってないですけどねw
つーかいきなり連発し始めましたwww
なにこれ!www
サンタさんのプレゼントwwって感じでしたが、
まぁ微妙なプレゼントですw

波形を保存・・・ほぞーーん・・・で・・・でかいwww
データ量でかすぎるだろww

1波形2GBwww

アホすw
しかもこれを4つw

で、これを専用のソフトで解析したところ
まーきれいな波形でした。
きちんとOBCからSPIでコマンドが送信されていました。
それに対してモデムがきちんと反応していました。
が、モデムが反応したあとにOBCに送られるはずの「変調オワタ」の合図がありませんでした。
つまり、ノイズ、OBCとモデムの接続不良が原因ではなく、
モデム自体の故障または変調時にモデムになんらかの影響が及ぼされている?
ってことになるわけですが、複数のモデムで不具合が起きるので
故障は考えにくいのかな・・・

いや・・・あれやな・・・シャカシャカやなwww
もーシャカシャカしたらいけんやろwww

ってことで、どっちみち不具合の原因がわかっても今更ハードウェアの変更とか無理なんで
前のブログで書かれてるようにソフトウェアで解決!

ってことで来年初めからFM環境試験ですわw

でも、テーブルサットもまだだしEnd to End試験もまだやってないからカオスじゃね?www
あともう1回放電試験もあるしwww

もう1月第2週ぐらいには修論おわらせとこ。


次、UNISECワークショップ!
今年は九工大でありました。

活動報告をする機会があったので、やることになったのですが、
発表に慣れてて、鳳龍弐号の開発内容を知っているM1、2にやらせてもしゃーないし、
学会でもないので、経験という意味でB4にやらせることにw
発表資料作れば内容を理解しないといけないので一石二鳥じゃんw

発表者は通信系2代目、300V系サブのCOM2にやってもらいました。

発表に関しては、まー初めてならあんなもんでしょう。
ところが、質問が・・・www

で、COM2はこの後へこんで一旦家に帰ってたみたいですwww

あまりにもへこみすぎていたので、懇親会時に一緒に質問された方に謝りにいきましたw

懇親会は色々な人たちと情報交換とかができて楽しかったですw
けど、なんか俺らがビール持ってくるとみんな拒否反応を示すんですよね。。。
俺ら嫌われてんのかwwww
せっかくビール飲むんだったら、じゃんじゃん飲めしww

あまりにもおとなしすぎるし、COM2を励まそう会も兼ねて居酒屋へw
途中他大学の人にホストだろ?!wwと言われましたが、
いや違うしw米本研だしwwと言って去りましたww

で、この居酒屋がカオスww
最初は穏やかに飲んでたわけですよ。
でも誰かが焼酎頼んで、キープするためにマジックで名前とコメントを書いていたので、
は?w意味わからんしw
と思って、主に通信系1代目と2代目のCOM2、1号時の通信系の俺で全部のんだりましたw
通信系1代目が5:5でとかいうので、やさしい俺は10:0にしてあげましたww
つーかほぼ全員10:0で飲んでましたw
でもロックだしだいじょぶでしょw
たまにいっきで飲んでたのでロック意味ないですけどw
で、もう1回頼んでキープしようとしたので、それものんだりましたwwwwww
この2本目が早かったwww10分かかったかね?wおぼえてないw
で、この後もう1回頼んでキープしようとしていたので、それものんだりましたwww
合計3本の焼酎が一瞬でなくなりましたとさwwww

次の日もワークショップだったんですけど、目覚めが早くて7時ぐらいに目が覚めて
きちんとポスターセッションをみました。いやちょっと気分が悪かったので眺める程度ですけどねw
何人かはリバースしたそうですw

こんな感じの1カ月間でした!!

ではwwww

ふと気付いたこと。


最近これから何しよーーって思って、、、色々考える日々が続いております。
(組立作業はコツコツやっておりますがw)

とりあえずは、今後使うであろう英語www

TOEICの勉強を毎日少しずつがんばっております!今度は12月に受ける予定です。

前受けたTOIECに関してはリーディングはわりかしよくできた感じですが、
リスニングがあまりにもダメすぎるwww

聞きながら英文を理解しようとしましたが、リスニングのスピードにあわせて
理解できない箇所が多いということが判明www
耳が慣れてないこともあるかとは思いますが、速読力が全く足りてないのがダメすぎる原因かとww

次の目標は前回の結果を維持できればいいですw
その次で600越えを目指します!!(`・ω・´)シャキーン


で、研究に関しては。。。

今までやってきたことを振り返ってみて気付いたことを少し語りますw
以下、話すことはただの独り言だと思っていいですww
間違ってかもしれないのでww

EM、FM放電試験で発生したマイコンの放電ノイズによる誤動作に関してです。
開発当初から放電ノイズに対するマイコンの脆弱性は考えておりました。

放電試験時の300V系の放電ノイズ対策としてはWDTによる復帰により解決できています。
また、300V系統バス系統の間は絶縁素子が使用されているため、
バス系統への放電ノイズの影響はほぼ皆無です。
なので、放電試験時でバス系が壊れることはないと今のところ考えているわけです。
(時間があれば、300V系のCPUはバス系統に搭載すべきだったなーと反省wここはただの設計ミスw)

ただ問題になるのは鳳龍がオーロラ帯につっこんだときです。
オーロラ帯の環境は発電電圧の大きさに関わらず放電が発生してしまう環境です。
なので、バス系統に電界集中しやすい箇所(特にアンテナ部)では
放電発生がかなり高い可能性で考えられます。
小型衛星による実証シンポジウムでもJAXAの方に指摘されました。

300V系での放電試験時は放電エネルギーを決定するキャパシタンスが10pFです。
(配線の容量を考えると入れる意味すらない程度の容量かとw)
また、印加電圧350Vなのでエネルギーとしては非常に小さいものです。
しかし、PICマイコンは簡単に誤動作します。

では、オーロラ帯につっこんだときバス系統での放電エネルギーを考えてみます。
放電エネルギーを決める鳳龍と周辺プラズマ間の容量は数百pF程度。
衛星全体はまーだいたい1kV負に沈んで放電するとすると、
300V系の放電試験と比べて放電エネルギーがむちゃくちゃでかい。
いや、あんまり大きくはないんですけど、比較するとでかい!!

そしたら、バス系統で放電が起きてもOBCや通信系のマイコンでも誤動作するんじゃね?w
って考えるのは自然かと思います。

通信系のPICはWDTを実装しているので誤動作してもすぐ復帰できます。
これが生きていれば衛星の生死は確認できます。

ただし、OBCのマイコンはWDTを使用せず、2つのH8マイコンをシリアルで相互監視することで
誤動作から復帰するシステムです。つまり、片方のみが死んだときのみ復帰。
両方死んだら復帰不可能。ってことです。

放電が発生したらもしかしたらH8マイコンが両方とも死ぬ可能性が十分にあり得るんじゃないかと
結構前から考えていたのですが、さすがにいまさら設計変更は無理なので。。。

簡単な対策としては、WDTを実装したPICマイコンによる監視をすればいいかと思います。
これは次期衛星の課題ですな。

今後も放電を伴うミッション(太陽電池セルでの放電試験やスラスタなど)を行う予定であれば、
マイコンの放電ノイズに対する脆弱性は解決する必要がありそうです。

ということで、時間があればですが、FPGAの放電ノイズ耐性の評価でもしてみようかと思います。
放電試験では非常に放電エネルギーが小さいかったので、
かなりでかいキャパシタを使って試験をしてみます。
でかいキャパシタで評価しないと太陽電池セルの劣化試験やスラスタなどのことを
考えると意味がないので。

長いこと語ってしまいましたwてきとーなことをずらずらとw
気にしないでください。ただの独り言ですw



で。。。

えーーー・・・例のやつ。シミュレーションはまだやってませんw拡散係数の導出が。。。
電磁気学をやりなおさないとわからんww
遺伝的アルゴリズムに関してはできているので、いつか載せます!


では。


FPGAをやってみた。

今日はFPGAをやってみました!

九工大で製作している鳳龍弐号のOBCは2つのH8マイコンで、
カメラや300V系、デブリ系、通信系で用いられているのはPICマイコンです。

今まで研究室でH8やPIC以外のマイコンを使用するということはなく、
使用する必要もありませんでしたが、

FPGAには様々な利点があるため、超小型衛星のOBCのトレンドとなっています。
自分としては並列処理できるために、H8やPICのように処理する順番をあまり考える
必要がないため、プログラムが簡単になり開発期間も短くなるんじゃなかと。。。
(実際やったことないので、やってみるまでわかりませんがwww)
あと、OBCの標準設計化にも適してると思います。
ハードウェアの変更があってもソフトウェアでなんとかできるので。
他にもリコンフィギュレーションができるとか・・・
軌道上で高度な解析をしたいときとか・・・主に姿勢制御系。
ただし、放射線耐性はPICの方がいいので軌道上で実証されているPICでFPGAを
常に管理するようなコンフィグレーションにしないといけないですね。

というわけでFPGAの開発をしてみよかとw
超小型衛星を開発している他大学機械系の方々がFPGAをやってるのに、
電気系の研究室がFPGAできないっていうのも格好悪いですしねwww

今日は開発環境を整えて、ちょっとしたプログラムをするというとこまでやってみました。

使用した教材は、Spartan-3Aを使用しました。
お値段は少し高めです・・・

参考にしたWebページは
「趣味のスパルタン」http://www.geocities.jp/sun_solaris_7/
「FPGA Spartan-3A スターターキットであそぶ - 言語ゲーム」http://d.hatena.ne.jp/propella/20080525/p1
です。

全く同じ状態にならないので、少し苦労はしましたがなんとか今日1日でできましたwww
特に、ISE Webpackのライセンスのとこがw
メールにライセンスが添付されているのに30分ぐらい気付かず、
どこにあるんじゃぼけーーwwっていってましたwww

で、できたのが↓これですw
ただLEDを点灯させるだけwww
何事もまずはLED点灯ですよねw
電源を落としたらプログラムが消えるバージョンと消えないバージョンの
2通りやってみましたが、どちらともうまくいきました。

FPGA


今はこんな感じでしょぼいですが、次はもっと成長した姿をお見せできればとwww
できなかったらごめんなさいwww


では。

お遊びシミュレーション②


先週は・・・色々しましたwwww

ゆうて何かしたっけって感じですけどw

とりあえず、宇科連の論文の訂正だったり、AIAAの論文を読みあさったり
TOEICの勉強をしたりですww
研究という研究はしてないっすねwww

先週の受けたTOEICは、まぁまぁのできかとw
何気にリーディング時間余ったし。
対策しておいてよかったです。あれはやってるとのやってないのでは
ぜんぜん違う・・・そんな気がするw

で、今日は・・・ネタがないので、お遊びシミュレーションの続きをします。

今回は2Dの拡散方程式です。
おなじですwww前とw

式は下のような感じになります。
1次元の場合、計算したい電位の前後の電位を使ってましたが、
2次元の場合は、計算したい電位の上下、左右4箇所を使うってだけです。
プログラムも大してかわりません。
拡散数と拡散係数の積は2次元の場合1/4より小さくないと安定しないので
気を付けてください。
今回のΔt=1msec、Δx=Δy=1mm、拡散係数α=10^-4です。

2次元拡散方程式

結果はこんな感じです。
拡散してるねw
おわりっすw
あーーてきとーーすぎるwww

2dimension_result



次は、何しようかねw
遺伝的アルゴリズムって前言ったけど、帯電緩和のシミュレーションで
使う拡散方程式の拡散係数の導出でもやってみようかな・・・
文献見れば一瞬でしょうが、文献で書いてあるのをブログに載せるのも・・・
負けた気がするwww
自分で導出できれば書いてもいっかwけどなんか難しそうなんですよねw
一応やってみますかwできなかったらごめんなさいw

では。

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