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TU Berlin

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SALSAT - Spectrum AnaLysis SATellite

Künstlerische Darstellung von SALSAT während eines Überfluges im niederen Erdorbit
Lupe [1]
© TUB

   

Die Mission

Im Forschungsvorhaben SALSAT (Spectrum AnaLysis SATellite) soll ein Nanosatellit mit einer Nutzlast zur Spektrumanalyse im Orbit entwickelt, gestartet und betrieben werden. Die Hauptnutzlast besteht aus dem Spektrumanalysator SALSA [2], welcher im gleichnamigen Projekt entwickelt und qualifiziert wurde. Als Satellitenbus wird der TUBiX10-Bus der Technischen Universität (TU) Berlin verwendet. Hierfür werden Modfikationen am bereits vorhandenen Flugersatzsatelliten der Mission S-Net [3] vorgenommen. Die Projektaufgaben umfassen sowohl das Design der notwendigen Hardware & Software als auch den Betrieb des Satelliten im Orbit. Während der SALSAT-Mission sollen wissenschaftliche Daten zur globalen Nutzung des Frequenzspektrums erfasst und analysiert sowie Algorithmen für die Missionsanalyse und Detektion von Interferenzen entwickelt werden. Parallel sollen ITU Studiengruppen zum Thema Spektrumanalyse von Kleinstsatelliten begleitet werden.

Die Nutzlasten

Die Mission SALSAT beinhaltet als Primärnutzlast den SALSA [4] Spektrumanalysator zur Untersuchung der Frequenznutzung aus dem Orbit. Dabei wird ausschließlich ein Teil des Spektrums betrachtet, der zur Satellitenkommunikation (z.B. im Amateurfunkbereich) genutzt werden kann:

  • VHF: 145.80 – 174.00 MHz
  • UHF: 400.15 – 420.00 MHz
            435.00 – 438.00 MHz
  • S-Band: 2 075.00 – 2 095.00 MHz
                 2 255.00 – 2 275.00 MHz

Für die o.g. Frequenzbereiche soll die globale Auslastung des Frequenzspektrums ermittelt und ausgewertet werden. Im Ergebnis sollen die genutzten Frequenzspektren in Abhängigkeit der Position und Zeit global abgebildet werden.

Neben dem SALSA Spektrumanalysator sind ebenfalls mehrere Sekundärnutzlasten für die Mission vorgesehen:

  • Laser-Retroreflektoren zur hochgenauen Vermessung der Satellitenbahn
  • Optische Nutzlast zur Verifikation des Lageregelungssystems von SALSAT
  • Neuartiger Fluiddynamischer Aktuator (FDA [5]) zur Lageregelung des Satelliten
  • Modifizierter S-Link Funktransceiver für full-duplex Kommunikation im S-Band
SALSAT satellite overview
Lupe [6]
© TUB

Das SALSAT Team

Projektteam SALSAT – Spectrum AnaLysis SATellite
Projektleiter
Jens Großhans, M.Sc. [7]
Systemingenieur
Dipl.-Ing. Huu Quan Vu [8]
Softwareingenieur
Philipp Wüstenberg, M.Sc. [9]
Elektronikingenieur
Michael Pust, M.Sc. [10]
RF Kommunikation
Sebastian Lange, M.Sc. [11]
Studentischer Mitarbeiter
Alexander Balke, B.Eng.
[12]
Studentischer Mitarbeiter
Anreas Schiller, B.Eng. [13]
Studentischer Mitarbeiter
Thee Vanichangkul, B.Eng. [14]
SALSAT Team
Lupe [15]
© TUB

Vorangehende Forschungsarbeiten

Wie bereits erwähnt, beschäftigt sich das geplante Vorhaben mit der Spektrumanalyse im Orbit. Am Fachgebiet Raumfahrttechnik der TU Berlin wurden bereits zwei Projekte abgeschlossen (REPIN [16]und SALSA [17]), aus deren theoretischen Forschungsinhalten die Mission für das vorliegende Vorhaben definiert wurde. Der verwendete Satellitenbus basiert auf der TUBiX10 Plattform, welche im Vorhaben S-Net [18]entwickelt wurde und den SLink [19]Funktransceiver verwendet. Die Sekundärnutzlast zur Lageregelung wird durch im Rahmen des FDA [20] Projektes entwickelt.

Technische Parameter

Dieser Abschnitt enthält die wichtigsten technischen Parameter von SALSAT. Es ist zu beachten, dass sich einige Parameter im Entwicklungszeitraum verändern können, die u.g. Tabelle repräsentiert die Design-Parameter zum Preliminary Design Review (PDR) im Oktober 2018.

SALSAT: Technische Parameter
Parameter
Wert
Orbit
ca. 550 - 600 km (SSO)
Startdatum
Q2/2020
Lebensdauer
>1 Jahr
Masse
12,00 kg 
Volumen
240 x 240 x 240 mm³
Kommunikation
UHF (TM/TC), S-band (UL/DL der Nutzlastdaten)
Lageregelung
3-achsige Regelung m. MEMS Sensorik, Magnetspulen u. Reaktionsrädern
Nutzlasten
Spektrumanalysator (SALSA), optische Kamera, 3-achsige Fluid-Dynamische Aktuatorik (FDA), S-band Funktransceiver (SLINK) und Laserreflektoren
SALSAT Mission Patch
Lupe [21]
© TUB
SALSAT Mission on Social Media (Twitter, LinkedIn)
Lupe [22]
© TUB

   

Veröffentlichungen

Sortieren nach: Autor [23]  Jahr [24]  Journal [25]

Wüstenberg, Philipp; Großhans, Jens; Balke, Alexander; Vu, Huu Q.; Pust, Michael; Brieß, Klaus (2019). SALSAT: Distributed software architecture for a Spectrum AnaLysis SATellite with modular payload capabilities [26]. 12th IAA Symposium on Small Satellites for Earth Observation

Martin Buscher, Alexander Bauer, Jose Manuel Diez, Tim Malte Gräfje, Leonard Kobow, Tobias Planitzer, Jens Großhans, Klaus Brieß (2018). Flight Results of MarconISSta – An RF Spectrum Analyzer aboard the ISS to improve Frequency Sharing and Satellite Operations [27]. 69th International Astronautical Congress

Großhans, Jens; Buscher, Martin; Vu, Huu Q.; Balke, Alexander; Maaß, Alexander; Lohse, Alexander (2018). SALSA - A novel Spectrum Analyzer board for LEO Satellite Allocations based on SDR technology [28]. 2018 AIAA SPACE and Astronautics Forum and Exposition

Buscher, Martin; Balke, Alexander; Brieß, Klaus (2018). Potential New Allocations for Small Satellite TT&C: Prospects of Success at ITU WRC-19 [29]. Proceedings the Small Satellites & Services Symposium 2018 - 4S 2018

Buscher, Martin; Großhans, Jens; Balke, Alexander; Lohse, Alexander; Maaß, Alexander; Brieß, Klaus (2018). RF Spectrum Analysis Missions at TU Berlin [30]. Proceedings the Small Satellites & Services Symposium 2018 - 4S 2018

Großhans, J.; Vu, Quan H.; Balke A., Lohse A.; Maaß, A.; Noack, D.; Buscher, M.; Brieß, K. and Voigt, S. (2018). SALSAT - An innovative nanosatellite for spectrum analysis based on SDR technology [31]. presented at the 69th International Astronautical Congress

Buscher, Martin; Balke, Alexander; Brieß, Klaus (2017). Potential new allocations to small satellite TT&C and regulatory status of small satellites [32]. 68th International Astronautical Congress (IAC)

Buscher, Martin; Balke; Alexander, Brieß, Klaus (2017). Spectrum requirements for small satellite TT&C and regulatory status of small satellites [33]. 11th IAA Symposium on Small Satellites for Earth Observation

Buscher, Martin; Ubbels, Wouter Jan (2015). Status update on the WRC15 agenda item on nano- and picosatellites & Radio Frequency spectrum to accommodate the growing number of small satellite TT&C [34]. ESA Cubesat Industry Days 2015

Buscher, Martin; Brieß, Klaus (2014). Analysis of regulatory challenges for Small Satellite Developers based on the TUB Small Satellite Database [35]. ITU Workshop on the efficient use of the spectrum / orbit resource

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Fachgebietsleitung

Prof. Dr.-Ing. Klaus Brieß
 Tel. +49 30 314-21339
Raum F 515
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