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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

Dr. Saul de La Rosa Nieves

LABORATORIO DE INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA DE SISTEMAS ESPACIALES FI UNAM

FACULTAD DE INGENIERÍA

Experiencia de la UNAM en sistemas de a bordo de Satélites Pequeños

para uso científico y experimental del espectro radioeléctrico

FI UNAM

SATÉLITE UNAMSAT

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICOFACULTAD DE INGENIERÍA

PUIDE


1990 – Inicia el PROGRAMA UNIVERSITARIO DE INVESTIGACIÓN Y

DESARROLLO ESPACIAL (PUIDE) en la UNAM

OBJETIVOS:

aIntegrar a México al desarrollo de tecnología espacial;

aFormación de personal capacitado que pueda enfrentar losretos de dicha rama tecnológica;

PROYECTO UNAMSAT


è Estudio del diseño, desarrollo de innovaciones y construcción de un satélite por estudiantes Mexicanos de Ingeniería en la UNAM;

è Respaldo de AMSAT (Radio Amateur Satellite Corporation) por medio de un paquete de tecnología abierta;

è Microsatélite cúbico de 23 cm por lado;

è 10 Litros * 10 Kg * 10 watts;

è Con capacidades de comunicaciones digitales similares a un BBS (Bulletin Broadcasting Service);

è Un experimento científico para la medición de la velocidad de entrada de los meteoritos a la atmósfera terrestre.

UNAMSAT EXPERIMENTO DE A BORDO

aSatélite con una carga ú/l capaz de recibir el rebote de los pulsos de radio ydeterminar, por efecto Doppler, la velocidad radial de los meteoritos que incidensobre la atmósfera.

aLiberman David, Dr. Arcadio Poveda, Macromets and Microsat, Procedings TheAMSAT Space Sympousim (1990)

aFrecuencia del transmisor f = 40.9983 MHz

aPotencia pico de los pulsos Ptx = 60 W

aFlujo de potencia que regresa al satélite = 0.0216 pW/m2




Experimento

CPU

Rx

Tx

BCR

MÓDULO 4DETECTOR DE VELOCIDAD DE METEORITOS


ANTENAS

HIBRIDO

FUENTE CONMUTADA

RECEPTOR41 MHzCONTROL

HC05

AART

TRANSMISOR41 MHz

MÓDULO 4DETECTOR DE VELOCIDAD DE METEORITOS


UNAMSAT -B


PRUEBAS DE CERTIFICACIÓN ESPACIAL


UNAMSAT -B


El UNAMSAT-B fue puesto en órbita el 5 de

Septiembre de 1996 por un cohete COSMOS

desde el cosmódromo de Pletsetsk, siendo el

primer satélite construido en México que

envía telemetría a la Tierra;

LABORATORIO DE INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA DE SISTEMAS ESPACIALES


LIESE


LINEAS DE INVESTIGACIÓN

§ Diseño de micro y nano satélites

§ Diseño de sistemas de comando y manejo de información a bordo deaparatos espaciales

§ Diseño de sistemas tolerantes a fallas para aplicaciones espaciales

§ Diseño de sistemas de telecomunicaciones en base a radio definido porsoftware

§ Diseño de instrumentación de control de procesos a bordo de sistemasespaciales

§ Diseño de estructuras mecánicas y opto mecánicos espaciales

§ Diseño de sistemas de telemetría

§ Diseño de sistemas de potencia para aparatos espaciales


Diseño de sistemas de telecomunicaciones en base a radio definido por software


Desarrollo de un modulador adaptativo para un sistema de telecomunicación de a bordo de un microsatélite

Autor: Ing. Geraldo Salazar Díaz - Maestría en Ingeniería en Electrónica

§ Objetivos General: Desarrollo de un sistema de radio con modulaciónadaptativa con el usando de técnicas de SDR implementadas en FPGAspara micro satélites.

Con el cielo despejado podemos alcanzar una mayor velocidad de transmisión

MODULACIÓN ADAPTATIVA


16 QAM 16 QAMQPSK

Cuando las condiciones del canal cambian debemos

ajustar nuestros parámetros de transmisión

16

RADIO DEFINIDO POR SOFTWARE


SDR

Procesamiento en banda

base

Filtro de interpolación

ConvertidorRF

Oscilador Local

ConvD/AMezclador Amplificador

de potencia

Modulador

REQUERIMIENTOS DE DISEÑO


SATÉLITE

Órbita: Solar Síncrona

Altura: 500 km

Banda: 2 GHz banda S

Ancho de Banda: 6 MHz

ANTENA SATÉLITE: Fabricada por Clyde Space

ESTACIÓN TERRENAUbicación: UNAM

ANTENAFabricante: TCS Space & Component Technology

Tipo: Parabólica

Diámetro: 3.4 m

Ángulo de Apertura: 170º

18

BER= 10$%


ANÁLISIS DE ENLACEDistribución de las modulaciones durante un enlace

19

QPSK QPSK8PSK

QPSK8PSK16QAM

QPSK8PSK

QPSK

ANÁLISIS DE ENLACE


DESARROLLO DEL MODULADOR


21

Procesamiento en banda base

Muy buenas

condiciones para la

transmisión

Convertidor RF

ConvD/A

Amplificador de potencia

Selección del esquema

de modulación

Buenas condiciones

para la transmisión

Condiciones regulares o

malas

SDR

16 QAM

8PSK

QPSKModulador

DESARROLLO DEL MODULADOR EN FPGA


INTRODUCCIÓN 23

APLICACIÓN DE TOLERANCIA A FALLAS


Efectos producidos por la radiación en FPGAs SRAM

APLICACIÓN DE TOLERANCIA A FALLAS


PRUEBAS DE VALIDACIÓN Y RESULTADOS


Pruebas de demodulación 8PSK

MODULADOR ADAPTATIVO


a Sistema diseñado a la medida para un sistema detelecomunicación de a bordo de un microsatélite.

a Es una posible solución para maximizar la capacidad detransmisión durante las sesiones de enlaces satelitales enórbita bajas

a Su diseño en FPGA COTS con la aplicación de técnicas detolerancia a fallas permite obtener niveles de fiabilidadrequeridos

FI UNAM

GRUPO DE ELECTRÓNICA DE ALTA FRECUENCIA


Lab. de Fabricación-Cuarto Limpio clase 1000

22/10/18 UNAM-MEMS

Alineadora - Cuarto limpio clase 100

22/10/18 UNAM-MEMS

Lab. de Caracterización – Equipo de Deposito de Películas Delgadas

22/10/18 UNAM-MEMS

Lab. de Caracterización – Sistema de Medición de los Patrones de Radiación

22/10/18 UNAM-MEMS

Lab. de Caracterización – Estación de Prueba con Micropuntas

22/10/18 UNAM-MEMS

Lab. de Caracterización – Microsoldadoras

22/10/18 UNAM-MEMS

22/10/18 UNAM-MEMS

Formula de Friisrttr GG

RPP

2

4÷øö

çèæ=pl

donde

,

Pr

Pt

potencia de la señal en la entrada del receptorpotencia del generador satelital

Gt ganancia de la antena transmisoraGr ganancia de la antena receptoraR distancia entre receptor y transmisorl longitud de onda

22/10/18 UNAM-MEMS

Satélites de Órbita BajaEn las constelaciones de

los satélites de órbita baja es evidente la

necesidad de tener el control operativo del

diagrama direccional de las antenas.

Antenas Reconfigurables

22/10/18 UNAM-MEMS

Antenas reconfigurables, ondas milimétricas 28 GHz y 38 GHz

Arreglo de 277 elementos (36.5GHz)

22/10/18 UNAM-MEMS

22/10/18 UNAM-MEMS

ContactosDr. Oleksandr [email protected]

Dr. Jorge Rodríguez [email protected]

Dr. José Ismael Martínez Ló[email protected]

mailto:[email protected]



LABORATORIO DE INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA DE SISTEMAS ESPACIALES

Dr. Saul de La Rosa [email protected]


LIESE


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