Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Design of a ground station system for CubeSat standard satellites

Aleksander Fiuk

Abstract

The objective of the Thesis was to design a ground station for CubeSat class satellites. In a study of the state of the art, selected systems were analyzed. The collected information allowed to formulate ground station functionalities crucial for communicating and operating satellites of CubeSat standard. The ground station operation requires possibility of pointing the antennae in a chosen direction, signal acquisition, processing and transmission, collected data handling as well as providing interface between the system and a human user. The mechanical and electronic hardware were chosen and initial software configuration was made. Once the concept was completed, link budget analysis was done to ensure the signal strength is sufficient to broadcast and receive good quality signals. A mechanical study of outdoor structure was performed. It took into account masses of structure elements, predictable external loads resulting from atmospheric conditions and potential additional masses, e.g. birds sitting on the structure or ice accumulation on the elements. Estimation of cost of the designed ground station was done. Construction of the station is currently at the stage of completing and assembling of hardware. After completing hardware and software assembly, tests will be needed to ensure that the ground station functions properly. The project results will provide the Faculty of Power and Aeronautical Engineering with a powerful tool to carry out research using experimental satellites data, will enable students to get familiarized with satellite operations and will provide the PAE Faculty with the capability of operating a satellite of CubeSat standard.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Aleksander Fiuk (FPAE) Aleksander Fiuk,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Projekt stacji naziemnej dla satelitów standardu CubeSat
Supervisor
Janusz Narkiewicz (FPAE/IAAM) Janusz Narkiewicz,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)
Study subject / specialization
, Lotnictwo i Kosmonautyka (Aerospace Engineering)
Language
(en) English
Status
Finished
Defense Date
05-02-2019
Issue date (year)
2019
Pages
84
Internal identifier
MEL; PD-5029
Reviewers
Mateusz Sochacki (FPAE/IAAM) Mateusz Sochacki,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Janusz Narkiewicz (FPAE/IAAM) Janusz Narkiewicz,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
CubeSat, stacja naziemna, komunikacja satelitarna, analiza łącza, równowaga mechaniczna
Keywords in English
CubeSat, ground station, satellite communications, link budget, mechanical equilibrium
Abstract in Polish
Celem pracy dyplomowej było zaprojektowanie stacji naziemnej dla satelitów klasy CubeSat. W badaniu aktualnie stosowanych rozwiązań przestudiowane zostały wybrane stacje. Zebrane informacje pozwoliły określić funkcje stacji naziemnej kluczowe dla obsługi i komunikacji z satelitą standardu CubeSat. Wśród funkcjonalności stacji naziemnej muszą się znaleźć możliwość nakierowania anteny w wybranym kierunku, odbiór, przetwarzanie i transmisja sygnałów, obsługa zebranych danych oraz ustanowienie interfejsu pomiędzy systemem a użytkownikiem. Został przeprowadzony wybór komponentów mechanicznych i elektronicznych oraz została zaplanowana wstępna konfiguracja oprogramowania. Po ukończeniu konceptu przeprowadzona została analiza energetyczna łącza w celu sprawdzenia, czy moce sygnałów są wystarczające do odbioru i emisji sygnałów dobrej jakości. Wykonane zostały również obliczenia mechaniczne zewnętrznej struktury. Uwzględniała ona masy elementów struktury, przewidywalne obciążenia zewnętrzne wynikające ze warunków atmosferycznych oraz potencjalne dodatkowe masy, np. ptaki siedzące na konstrukcji lub nagromadzenie lodu na elementach. Oszacowano koszt budowy zaprojektowanej stacji naziemnej. Budowa stacji znajduje się w tym momencie w fazie kompletowania i integracji sprzętu. Po ukończeniu integracji sprzętu i oprogramowania zostaną przeprowadzone próby mające na celu potwierdzenie prawidłowego działania zaprojektowanego systemu. Efektami końcowymi projektu będą wyposażenie Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa w skuteczne narzędzie do badań z użyciem satelitarnych danych eksperymentalnych, umożliwienie studentom zaznajomienia się z zasadami działania systemów komunikacji satelitarnej oraz zapewnienie Wydziałowi zdolności do operowania satelitami standardu CubeSat.
File
  • File: 1
    276240-Aleksander-Fiuk-Design-of-a-ground-station.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 31429

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTcc220b040299471b82b849f3b828c295/
URN
urn:pw-repo:WUTcc220b040299471b82b849f3b828c295

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page