MSM - Molniya Service Module - Servicemodul & Kommunikationseinheit
Das MSM ist der Grundbaustein des Projekts „Молния“ und stellt die minimale, flugfähige Konfiguration einer Molnija-Mission dar. Es nimmt die Daten aller Experimente entgegen und sendet diese über eine eingebaute Kommunikationseinheit zur Bodenstation. Besonderer Wert wird auf robustes Elektronikdesign auch hinsichtlich großer einwirkender elektrischer wie magnetischer Feldstärken, sowie einem breiten Störspektrum, gelegt.
Aufgaben:
Bereitstellung von standardisierten Schnittstellen zu zwei Experimenten, inkl.
drahtlose Übertragung von
Recovery-Fähigkeit (Verwendbarkeit als Bake zur Peilung nach der Landung)
Komponenten:
Stromversorgung
-
Step-Down-Regler auf 5V für das Servicemodul und die Experimente
LDO auf 3,3V für GPS, MCU, Sensorik
Sensorik
GPS uBlox - MAX-M8Q, UART
Akkuspannung - Spannungsteiler, ADC
Luftdruck / Temperatur - Bosch BMP180, I2C / BMD183, SPI
TM-Sender
Experiment-Interface
Steckverbinder: D-Sub 9pol, weiblich
GND
Spannungsversorgung
1x RS-422 Receiver
1x Signal MSM → EXP
1x Signal MSM ← EXP
Spannungsversorgung
Datenschnittstelle
Seriell, 115k2 Baud, Unidirektional (Payload → MSM)
Datenformat: 2 Byte Sync-Word, 32 Byte Payload, 4 Byte CRC32
Payload beinhaltet beliebige Experimentdaten, wird transparent zum Boden übertragen
kein Handshaking, d.h. einzelne Daten können auf dem Weg zur Erde verloren gehen
Datenintegrität durch CRC32 gesichert
Signal vom MSM zum Experiment
Verwendbar als programmierbare Signalleitung, z.B. Experimentstart ab bestimmter Höhe
optional Verwendbar als TTL-UART mit niedriger Baudrate
Signal vom Experiment zum MSM
Servicemodul-Telemetrie:
HF-Design
Telemetrie-Sender
Hardware:
Sendefrequenzbereich: 23cm-Amateurfunkband mit LMX2571, Interface SPI/I2S
Keramik-Tiefpassfilter
Schutzdiode am Ausgang TPD1E04U04 o.Ä.
Modulation / Datenformat:
Modulationsart: 4-RC-FSK, TBD kSym/s, Scrambling, R=1/2 convolutional coding
Frame: 4 Byte Sync-Word, 2 Byte Sequence Number, 1 Byte Source ID, 1 Byte Flags, 32 Byte Payload, 4 Byte CRC32
Antenne:
halbe Patch-Antenne für ~1280MHz
direkte Erdung durch Konstruktion
gebogenes Messing-Blech
3 Teflon-Abstandshalter(1x Koax-Speisung, 2x Fixierung)
GPS-Empfänger
uBlox MAX-M8Q als Empfänger
SAW-Filter aus Wettersonde
Schutzdiode am Antenneneingang als Transientenschutz
direkt geerdete Antenne wegen statischer Aufladung
Stromversorgung MSM
Es wurden bei Pollin 20 LiPo Akkus gekauft (Pollin 271 396).
Da diese aus alten Tabletts sind, sollen alle Akkus getestet werden und auf Brauchbarkeit überprüft werden.
Auf jedem Akku wurde eine fortlaufende Nummer notiert.
Nummer | Spannung beim auspacken | Gemessene Kapazität | zuletzt geladen | Anmerkung |
#1 | > 3.3V | 1450 mAh | 30.05.16 | |
#2 | 4.0V | 1415 mAh | 01.06.16 | |
#3 | 4.0V | 1460 mAh | 01.06.16 | |
#4 | 3.85V | 1340 mAh | 02.06.16 | |
#5 | 1.97V | 1115 mAh | 02.06.16 | |
#6 | 1.94V | 600 mAh | 03.06.16 | Während des Ladens aufgebläht → entsorgt |
#7 | 1.87V | TBD | - | |
Ablauf der Messung: Akkuspannung messen, voll aufladen mit 0,7 A, entladen mit 1,0 A bis 3 V, Kapazität notieren, Akku erneut voll aufladen und anschließend einlagern.
Derzeit sind die Akkus bei SEV im Schließfach #35 in der FH eingelagert.
Ein Akku wiegt etwa 32g.