Warning: mysql_num_rows(): supplied argument is not a valid MySQL result resource in /var/www/html/dtusat1/includes/header.inc.php on line 28
DTUsat-1: System Engineering - Minutes
DTUsat logo
DTUsat sites
DTUsat Project
» DTUsat-1




System Engineering


Date: 9-12-2002 By: Niels Holmgård Andersen
Legend
{} Løsning eller kommunikation
() Forklaring, uddybning
[] Ændret efter deadline
Strukturproblemer
Magnetorquerplacering Z – Skruehoveder på –Z kolliderer med OBC. 10 mm – magnetorquerhøjde – 0.5 mm – print 0.8 mm – byggehøjde radio 2 mm – kabel 2.5 mm -> magnetorquerhøjde max 4 mm. {konfirmeret med Frank, EMI og Henrik 9/12}. Dette løser sammen med 5x15 mm indfræsning i OBC {konfirmeret med Jonas 5/1} samtlige problemer på radiosiden.
Magnetorquerplacering Y – meget gerne på +Y, men kræver magnetorquerhøjde ned på (6.5 – skruehøjde M3) mm. Igen løser magnetorquerhøjde 4 mm problemerne {konfirmeret med Henrik 9/12}
Pladefastgørelse ikke symmetrisk anbragt – løses ved næste sæt plader fra laserskæring samt desværre ved en ny udfræsning af payloadpladen. {konfirmeret med Sune 4/12 – vi holder payloadpladen indtil alle huller er defineret}
Trådoverbrænding. Nuværende løsning er ikke umiddelbart tilfredsstillende – almindelige modstande har ikke tilstrækkelig mekanisk styrke. Brødrister? Konstantan? Spørge Aalborg.
Printlayout på solsensorer passer ikke med huller i plader – løses ved dels at give huller i solsensorpladen et menneskeligt mål, dels at omdefinere pladernes placering af hullerne. {lavet med Jonas 8/12, tegnet plader færdige og afleveret 9/12}
Solsensorprint udvides med mulighed for at placere kablet flere steder – i realiteten gøre kablet længere eller kortere. {lavet med Jonas 8/12}
Indsætte et indhak i radioprint outline, så fladkabel fra ACDS kan gå ud til radiosiden (XXX ikke tilbageført til tegning)

Definere og bore huller i fødenetværk til gennemføring af solsensor og to gange overbrænding af tråd.
Killswitch-huller for små – 6.35 mm, skal være 6.5 for at Farnell SPST-NC switch passer ned i. To muligheder: Switchen mindre eller hullet større. Switchen mindre er nok det nemmeste.
Killswitch er specificeret til max 100 mA – vi trækker betydelig mere ved fuld load. Jeg kan ikke finde switche i den størrelsesorden med bedre specifikationer, og det virker ikke klogt at overbelaste den, især ikke i vakuum. Den kan muligvis bruges som input til latch-up kredsløbet, som jo afbryder alt i satellitten.

Ledning til killswitch på radiosiden kolliderer med fødenetværket. To løsningsmuligheder: Indfræsning i fødenetværk eller boring af nyt hul. Det er pt. ikke kendt om hullerne på flight er magen til hullerne på prototypen. {Talt med Martin 8/12 – OK, det er det samme. 0.8mm ledning kan passere.}
Definere flightpin (og afsætte plads til den enten på payloadpladen (hvilket ødelægger den fine adskillelse) eller på powerprintet (hvor der ikke er alt for meget plads i forvejen).
Denne kan muligvis også defineres om, så den afbryder latch-up kredsløbet. Dette vil gøre konstruktionen af den meget nemmere og sikrere, da den ikke skal indsættes i satellittens powerrail.
{Flightpin kan placeres i kommunikationsstikket, da der allerede er ført fire ledninger ud i den ubrudt gennem OBC. Det kræver altså ikke ændringer i OBC.}
ECO’er opsamling
Powerprint: Gennemføringshuller til batteritilledninger afrundes i kanterne
Powerprint: Killswitche ændres til at trække latch-up i permanent off
Powerprint: Tilledninger til Killswitche flyttes måske?
Solsensorer: Monteringshuller symmetriske og med hele tiendedele millimeters mål


Samlingsforsøg, log
Generelle bemærkninger
Benene til solsensorer og elektronemittere har spyd på loddebenene, som skal ordnes. Det vil give en noget nemmere montering – i elektronemitterens tilfælde er det faktisk ikke muligt som det er nu. Talt med Rene og han ordner det.

Mekanisk interface til kamera er fortsat ikke på plads.

Samling af printkube
Printkuben samles ved at sætte en klat loddetin på udvalgte steder på loddekanterne. Printkuben samles med vinkelstikkene siddende løst i. Derefter rettes den op ved hjælp af printbanerne og batteriets fastgøringsklodser, der skrues på OBC uden batteri i. Når en kant er i vinkel, loddes den sammen. Sådan fortsættes rundt til kuben er punktsvejst sammen.

Her kan den muligvis testes - vinkelstikkene passer så godt i hullerne i printet, at der sandsynligvis er forbindelse allerede inden der er loddet.

Batteriet monteres med ledningerne ført under strammeskruerne, gennem powerprintet og loddet på terminalerne her. Ledningerne sikres med en smule epoxy på ydersiden af printet – intet på indersiden. Batteriet fastspændes – der skal spændes meget hårdt før det låser, desværre.

Batteriet er ikke forbundet til nogen andre kredsløb – dets minuspol svæver set fra resten af satellitten. Dermed isoleres støj på switchernes primær til powerprintet. Hvis det er muligt bør minusledningen loddes på batteriet så tæt på powerprintet som muligt af hensyn til tab, udstrålet støj og magnetisk dipolmoment. Hvis ikke, føres minusledningen under skruerne i fastgørelsesblokkene. Max yderdiameter for ledningen er ca. 1-1.5 mm.

Inden printkuben spændes fast i rammen skal bændlet med solsensorerne ind på plads. Der skal simpelthen fremstilles nogle covers, så sensorerne er beskyttede under samlingen af resten af satellitten, for de kan ikke undgå at blive moslet rundt med. De skal nødvendigvis ind i kuben før sidepladerne monteres.

Konnektering af killswitche
Killswitchene passer ikke ned i de huller der er lavet i rammen. Hullerne måler 6.35 mm, killswitchen måler 6.5 på sit største sted. Den kan nok files en anelse ned – jeg spørger værkstedet mandag.
Ledningerne fra killswitchene på radiosiden kolliderer med fødenetværket. Kan løses ved at flytte hullet eller udskære en rille til ledningen i fødenetværket. Uvist om det også gælder flight. Det gør det, siger Martin, de er boret på samme måde.
Killswitche kan ikke bære den fornødne strøm – er kun specificeret til 100 mA, men kan også fås i SPST-NO, som kan sættes ind i latch-up kredsløbet og dermed slukke for hele satellitten. Det skal vi lige se på i Harness – hvordan gør vi det sikres, også af hensyn til lækstrømme etc.?

Ledningerne føres på tværs til solcelleudskæringen og føres derfra rundt i satellitten. Derved holdes de væk fra solsensorerne.

På nuværende printlayout er forbindelserne til switchene placeret under solsensorkablet. Det bliver svært – men de sidder måske i virkeligheden også bedre bag solcellernes række kontakter? Så kan de deles om aflastningen. Undskyld, Adrian… Nå, ved nærmere afprøvning er det ikke så slemt endda, men ledningerne kommer til at gå på skrå ned over powerprintet, hvilket er skidt. Det er bedre at få dem ind i solcellernes skygge. Alternativt kan de føres i solsensorernes udskæring, men der er de ikke så nemme at aflaste med bånd til de andre ledninger.


Fastgørelse af solsensorer
Lodning af møtrikker foregår nemmest ved at skrue møtrikken fast med en stålskrue hvor den skal være, så den ligger tæt – nu kan den varmes med en let fortinnet loddekolbe, og trækker derefter fint tin ind med hårrørsvirkning. Det er fristende at varme længe, men der trænger faktisk ikke særlig meget loddetin ind, så det er ikke nogen god ide – jeg ødelagde en enkelt ø ved at fortsætte opvarmningen for længe.
Det er svært at undgå tin på siderne af møtrikken, men man kan selv bestemme hvor det skal være. Klatten kan fjernes med sugetråd uden problemer. Dette skal naturligvis ske mens skruen stadig er på plads. Skruen loddes ikke, men går fint ud. Loddetin hæfter ikke på stål.
Møtrikkerne er messing, 5 mm max ”diameter”. Martins forsænkede møtrikker vil sikkert egne sig fint, men hvis det af en eller anden grund ikke kan lade sig gøre virker dette altså. Repeterbarheden bestemmes af pasningen af skruen, hvilket også vil gøre sig gældende for Martins løsning. Nøjagtigheden er sikkert en smule bedre i Martins, men er faktisk allerede omtrent så god som hullets her – møtrikkerne sidder forbløffende godt centreret, og der er intet gjort for det.

Fangst og montering gennem en sideplade er fuldstændig problemfrit, og sensoren styrer sig selv om gennem pladen. Det kan nemt ske med fx lange nylonskruer, som derpå udskiftes med messing i den rigtige længde – blot man sørger for ikke at trykke på fangstskruen idet den skrues ud.

Alt i alt er selve fastgørelsesmetoden intet problem.

Konnektering af solsensorer
Vores spaceratede fladkabler er 50 mm lange mellem loddestederne. Solsensorernes print er 40 mm brede. I alt er der altså 90 mm mellem centrene af sensorerne. Det har jeg simuleret ved simpelthen at udmåle fladkabel så dette passede.

Udskæringerne til kabelgennemføring i OBC er for smalle. Jeg har udvidet dem til det kabel jeg bruger, og de skal udvides endnu mere til det rigtige kabel.

Monteringen er ekstremt farlig for sensorerne. De sidder for enden af et semistift kabel, som skal vendes minimum to gange, og de sidder yderst. Dette kan ikke lade sig gøre at gøre sikkert uden en kappe til at beskytte chips og bondingtråd.

Allerede med almindeligt fladkabel er det en stiv sag at få monteret. Jeg gruer for det spaceratede! Det spænder og slår. Desuden er der ikke testet endnu med magnetorquere, og det kunne blive et problem. Der mangler aflastning/indspænding i –Y for begge sider – uanset hvordan man udfører magnetorquer og i hvilken side man forbinder solsensorerne til ACDS.

OK, men det kan i hvert fald lade sig gøre at montere solsensorerne. Så langt så godt. Jeg har nu simuleret solpaneler, magnetorquere og killswitche med ledning limet på plader og ramme med termolim. Jeg har derudover lagt en bræmme til at agere magnetorquerspole hvor den vil være mest i vejen for solsensorledningerne. Det fungerer fint med almindeligt fladkabel – om det også fungerer med det spaceratede er vi næsten nødt til at prøve.

Der mangler stadig afprøvning af konnektering til ACDS.

Konnektering af solpaneler
Skal måske også lige ordnes – jeg har en ide om at det kan lade sig gøre, hvis aflastningen kan strammes indefra printkuben, men det skal lige testes.

Z-plader
Radio og payload er monolitiske og kan monteres før eller efter de andre plader – det vil i praksis sige efter. Radio er et problem i sig selv, da der skal mokkes så meget forskelligt ind på den side, men det kommer jeg til… Payload er stand-alone og er designet til at kunne tages af uden videre.

Bemærkninger til payload envelope er at der er taget et hjørne ud af envelope for tetherboxen, da batteriet sidder i vejen. Dette er sket jfr. aftale med Sune. Derudover har jeg forsøgt at sætte tegningen sammen med tegningen af printet inde bagved – det er der tilsyneladende ikke nogen der har prøvet før. Både solsensor og elektronemitter sidder umuligt i forhold til printet. Dette bør nok rettes inden pladen fremstilles…

Radiosiden er lidt af et smertensbarn. Der er røget et interface i svinget, også her, så lige nu kan intet samles heromme. Løsningen involverer en 4 mm magnetorquer og nedfræsning af fødenetværkets montering. Dette giver plads til montering og skruehoveder, hvis OBC beskæres i hjørnerne. Det giver desuden mulighed for at montere komponenter på bagsiden af radioprintet, hvilket ikke kan lade sig gøre lige nu – der spiser kabelforbindelsen al pladsen ned til overfladen af radioprintet. Der er også et problem med samling – solsensoren og kablet til den skal monteres før fødenetværket, og det igen før antennerne kan loddes på. Dog er det nødvendigt at teste antennerne, og det kan kun gøres sammenloddet. Kabellængden til solsensoren er også et muligt problem på denne side, afhængig af hvor skarpt man kan bukke det spaceratede fladkabel.

Samlingsrækkefølgen er ikke nem at teste, da jeg mangler magnetorquer, antenner og et ACDS-print med huller det rigtige sted, men jeg forestiller mig følgende:
Radiopladen monteres som den første, da der skal loddes på solsensorforbindelsen til ACDS. Siden er samlet i forvejen incl. forbindelseskablet til solsensoren, som stikker ud under fødenetværket. Dette loddes på ACDS-printet – kablet stikkes ind fra ydersiden og loddes på indersiden af printkuben. Dette kræver bukkeradius på <4 mm for at kunne være mellem ACDS og sideplade, men er det oplagte sted at komme af med overskydende kabellængde. Magnetorqueren loddes ligeledes direkte på. Herefter åbnes pladen som en luge fastholdt i +X-kanten, og coax-forbindelsen til radioprintet loddes og aflastes på radioen. Coaxkablet skal være lige knapt 10 cm langt (TBD). Parallelt hermed føres forbindelserne til frigørelsesmekanismen til antennerne. Når disse forbindelser er på plads, lukkes lugen. Kablerne til ACDS ændrer ikke form, men radioforbindelserne føres rundt i en halvcirkel mod uret og spændes inde mellem fødenetværk og radioprint.

Dette kræver at magnetorqueren kommer ned på 4 mm samt at fødenetværkets standoffs fræses ned til max 4.5 mm. Det presser solsensoren, men ikke mere end specifikationerne. Byggehøjdekravet er 4.5 incl. ledningsføring, hvilket i praksis vil sige at fladkablet skal konnekteres tættest på ACDS. Det gør til gengæld kablet for langt og kræver dermed den ovenstående ombukning på +X.

Mulig løsning er at flytte sensoren væk fra ACDS på denne side – gevinst max 1 cm, mindre endnu hvis printet udvides for at give flere muligheder for kabelplacering på de andre sider på grund af magnetorqueren. Gevinsten kunne bevares på 1 cm ved kun at forstørre i en retning, men det virker lidt farligt at begynde at lave printene asymmetriske på nuværende tidspunkt.

Yderligere undersøgelser på radiosiden er udsat, da de involverer færre udenforståendes arbejde.

Tidsproblemer
Nå at fremstille og teste print meget, meget hurtigt
Færdiggørelse af payloadplade
Integrationstest færdige og flightprint bestilt inden jul
Har vi andet end tidsproblemer?

Lokale problemer på radioen
Switch skaffes hjem! Nu!
Tab i filter 0.6 dB – tåleligt.
Lav udgangseffekt fra PA: –2 dB i forhold til forventet – tåleligt.

Modem opkobles til PIC og testes for lange sekvenser, gerne sammen med jordstation
Tilpasning af modem til transceiver
Teste for inverteringer i signalpath (radio OK. Recieve-krystal lavest frekvens giver ingen inversion) – inkl. jordstation
Styre jordstation frekvens fra computer
RF-path kombineres med digital gluelogic på fornuftig vis
Integration på et print

I dag
Samlingsforsøg færdige!
Transceiver- og modemforsøg med PIC
Olav: Jesper skal koncentrere sig om flight og jordstation – vente med måleopgaver til efter satellitten er færdig!
Nøgle til IAU + printværksted til julen
Skrive Per Lundahl Thomsen – ESA launch-provider på Cubesats?

Snarest
Samle papir i mapper
Samle elektroniske dokumenter fornuftigt og rydde op
Print vakuumtestes – med, uden komponenter – print skaffet, venter på kørelejlighed
Skrive offentlig dagbog til Sune, DSRI
Sætte et kabel i transceiveren og checke frekvensstyring fra Wisp

Noter
Jesper: Brænde tråd over -- strømforbrug, tid OK, den ordner han.
Jesper: Opnået 50 ohm reel impendans i tråde med fjeder - undersøger om det er ideelt.
Jesper mobil: 22 11 50 90
Frederiksbergs Fjederfabrik (hjemmeside) kan muligvis lave fjedre i beryllium-kobber. Fjedrene er tætviklede, 2.5 mm ydermål med ca. 0.31 mm tråd. 10 mm længde, med en F0 på minimum 0.02 N Inderdiameter er kontrollerende diameter : 1,9 mm
Frederiksberg Fjederfabrik 36 70 14 68 – Svar fra Frederiksberg: Nej.
Josef telefon: 35 32 57 93
Mogens mobil: 23 30 22 14
Laserskæring tager ret præcist 0.1 mm for meget af – det skyldes garanteret værktøjsradius. Kan vi få det udkompenseret på flight? Ja.
Ole Mørk-Lauridsen - COM lokal 5197 er mulig hjælp på Radioen, men det er hurtigere at bruge Jens Vidkjær.
Rystetest på Terma - kontakt Lars Hedegaard-Jensen, Terma, lrj@terma.com, eller Birgitte Yde, DTU, by@iae.dtu.dk. Skal bruge spektrum og monteringshuller på P-pod. Er i manualen. Bygge interfaceklods?
Kan lade sig gøre fra uge 50 og frem. Terma tlf. 87436000
Hvad med Aalborg rystetest? Koordination? De får det lavet på Terma før jul.
Josef/Flemming: Jordforbindelse af printforbindelser: Ja, men pas på varmeinput ved sammenlodning. Lod i små dele. Evt. bruge gasloddekolber til hurtig lokal opvarmning
Lim kan flække i kanten hvis det bruges til at aflaste kabler, da det faser af ud mod kanten - Kablet skal forbehandles af hensyn til at det dels fæster, dels at det ikke affaser langsomt i enden.
Kamera skal være tæt ind mod satellitten - kan tætnes med DSRI's printforsegler
Materialer og stråling er ikke noget problem - de færreste materialer tager skade af 10 krad
Montere payloadtværbjælker undervejs mens payload skubbes ind
Vakuumtest på DSRI med vejning - forsvinder loddetin/printlak i vakuum?
Hvor slemt er normalt fladkabel: Afhænger af plasten, udgasning? Temperatur? Ukendte faktorer, men uden betydning – vi har spacerated fladkabel til rådighed.
Loddetin spacerated? Bly? - DSRI forsegler deres print af hensyn til oxydering, mekanisk modstandsdygtighed. Hvad angår blyets fordampning: kræver eutektisk loddetin, hvilket er standard.

Materialeegenskaber: http://www.squ1.com/index.php?http://www.squ1.com/materials/abs-emmit.html
Indfarvning af aluminium: Diamant Chrom, tlf. 32540007