Prorotipe Cubesat untuk Misi Orbit Bumi Rendah

Oleh :

Rahmat Muttaqin

Nazmi Febrian

Angga Pratama Putra

Teknik Elektro Institut Teknologi Bandung

Latar Belakang

Negara kepulauan terbesar di dunia (17.508 pulau)

Berada pada daerah rawan bencana

Belum adanya satelit hasil buatan dalam negeri

Sedikitnya penelitian tentang teknologi satelit di Indonesia

Besarnya Delay pengiriman data antara satelit dan stasiun bumi

Manfaat Aplikasi

Teknologi Satelit di Indonesia

Industri Telekomunikasi dan Informasi,

termasuk Sistem Informasi Militer Monitor

Informasi Pertanian dan

Perikanan

Pengawasan Area dan Garis

Perbatasan Negara Pemetaan

Energi Terbarukan

Pemantauan Potensi Bencana

Alam dan Penanggulangann

ya

Sistem Navigasi untuk Kapal dan

Pesawat

Tujuan Penelitian

Membuat rancang bangun Cubesat yang mampu melakukan komunikasi yang andal dengan stasiun bumi menggunakan konsep DTN

Merancang sebuah Cubesat yang menjalankan fungsi ADCS, TMTC dan PMC

Mengembangkan Cubesat yang mampu beroperasi pada kondisi lingkungan luar angkasa

Apa itu Cubesat?

Cubesat adalah satelit yang tergolong nanosatelit atau pikosatelit dengan dimensi 1U (10x10x10 cm) dan massa tidak lebih 1.33 kg. Biasanya menggunakan commercial off-the-shelf components (COTS)

Misi Orbit Bumi Rendah

Ketinggian : 160 km sampai 2000 km

Attitude Determination and Control

System (ADCS)

Platform Monitoring and Control

(PMC)

Telemetry and Telecommand Management

(TCTM)

Pengukuran orientasi dan posisi satelit Digunakan sebagai input sistem kendali satelit

ADCS

Proses pengiriman data telemetri ke GS dan penerimaan perintah dari GS

TMTC

Arus dan tegangan baterai, temperatur lingkungan, serta parameter orbit dan attitude

PMC

On-Board Computer (OBC)

Dianalogikan sebagai sebuah motherboard

Kriteria :

1. Tahan getaran dan guncangan

2. Tahan kondisi panas ekstrim

3. Tahan Radiasi

Disruption and Delay Tolerant Network (DTN) Mengatasi berbagai macam kendala dalam pengiriman data jarak jauh seperti Intermittent Connectivity, Long or Variable Delay, dan High Error Rates.

Metode Pelaksanaan

ALAT

Laptop / Komputer

Solder Listrik

Tang Jepit

Tang Potong

Obeng

Gergaji Besi

Downloader ISP

Gunting

BAHAN Single Board Computer Intel Galileo

Inertian Measuring Unit (IMU)

Panel Surya

Resistor, kapasitor dan induktor

Alumunium

Baterai lithium polimer

Kamera

Header male dan female

Radio Module

Antenna Patch

Metode Pelaksanaan

Tahapan Simulasi Pengiriman Data

Perancangan Arsitektur Jaringan

Perancangan Perangkat Lunak Jaringan

Tahapan Implementasi

Perancangan Perangkat Keras Satelit

Implementasi Arsitektur Jaringan

Tahapan Uji Coba

Tahapan Uji Komunikasi data antara Satelit dan GS

Tahapan Uji Space Environment

Perancangan Hardware

Attitude Determination and Control System (ADCS)

On-Board Computer (OBC)

Telemetry and Telecommand Management (TMTC)

Struktur Cubesat

Perancangan Perangkat Lunak

Intel Galileo Software

Interplanetary Overlay Network (ION) DTN 3.2.1

Hasil yang Dicapai

1. Perancangan Arsitektur Jaringan

2. Perancangan Perangkat Lunak Jaringan

Komunikasi 2-Node

Node 1

Saat transfer file node 1 memberikan perintah bpsendfile ipn:2.1

Node 2

Pengiriman berkas video 98.3 MB dalam selang waktu 1 menit 57 detik.

Komunikasi 3-Node

1. Pengiriman Pesan Cek Keandalan Pengiriman Data

Komunikasi 3-Node

2. Pengiriman Pesan

Node 1 : bpsendfile ipn:1.1 ipn:3.1

Node 2 : -

Node3 : bprecvfile ipn:3.1

Berkas berhasil dikirim dari host1 ke host3 melalui host2 dengan ukuran 98.3 MB dalam selang waktu 20 menit 4 detik

Implementasi Hardware

1. Pengaturan Sistem Operasi Intel Galileo

2. Implementasi ION-DTN pada Intel Galileo

Rencana Tahapan Berikutnya

Daftar Pustaka

Sun, Zhili. 2005. Satellite Networking : Principles and Protocol. Chicester : John Wiley & Sons.

Eickhoff, Jens. 2012. On-board Computers, Onboard Software and Satellite Operations. Stuttgart : Springer.

Warthman, Forrest. 2012. Delay- and Disruption-Tolerant Networks (DTNs) : A Tutorial. IPNSIG.

Kimm, Haklin dan Matthew Jarrell. 2014. Controller Area Network for Fault Tolerant Small Satellite System Design. http://www.ieeexplore.ieee.org