RSP-03技術講演会【無料】 4日目開催報告　～通信系のはなし～

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全7日間開催のRSP-03技術講演会、4日目の報告です。

1日目の記事はコチラ RSP-03の開発内容を全部見せます！ RSP-03技術講演会【無料】 第1回開催報告

2日目の記事はコチラ RSP-03技術講演会【無料】 2日目開催報告　ミッションとAI作曲のはなし

3日目の記事はコチラ RSP-03技術講演会【無料】 3日目開催報告　～姿勢制御と構造のはなし～

 

 

 技術講演会4日目　開催報告

今回は、技術講演会4日目…通信系の発表内容をダイジェストでお伝えします。

 

地上と衛星をつなぐ命綱...通信系開発

講演①　通信系開発1…通信系サブシステムのデザインと周波数調整 編

講演②　通信系開発2…通信回線設計・無線機ハードウェア設計 編

 

今回は、「通信系」と呼ばれるチームの開発内容についての発表でした。

通信系は、衛星が地上と通信するために必要なシステムのうち、主に衛星側の設計を担当します。

 

リーマンサットプロジェクトでは前号機RSP-01から無線機を内製しています。

無線機の開発についてデモも交えながらじっくり2枠分講演しました！

講演①　通信系サブシステムのデザインと周波数調整、ソフトウェア開発 編

登壇：T（通信）系　勝井さん、山﨑さん

はじめに通信系の担当分野について説明がありました。

通信系としてやらなければならないことを具体的な要求に落とし込みます。

この要求を設計仕様に落とし込みます。アナログ、デジタルに対応し、デジタルはAx.25/CCSDSに対応した欲張りな仕様となりました。

実は、人工衛星に搭載する無線機の設計は、単に無線機を作るだけでは済みません。

電波は限られた資源であるため、周囲に悪影響を及ぼさないよう慎重に調整する必要があります。特に宇宙機の場合、世界中の無線設備に影響を与える可能性があるため、国内だけでなく海外とも電波の使用計画について調整を行わなければなりません。

衛星の開発が決まったら打ち上げの2~3年前には申請を始める必要があります。

続いてソフトウェア開発編です。通信系のOBC（オンボードコンピュータ）にはSTM32U575を使用しています。

前号機であるRSP-01で実績があるのはSTM32L476という別のOBCでしたが、コロナ禍の半導体不足で入手できなくなってしまっていたため、変更することになりました。より性能の高いマイコンです。

無線機としては以下の機能を実現する必要があります。

衛星搭載ソフトウェアの制御をフローチャートにすると以下のようになっています。

電波を生成する部分もソフトウェア処理している箇所があります。

ソフトウェアでの処理が多いためCPU使用率もチェックしながら開発を行いました。

 

 

★講演者（勝井さん）オススメのクラファンリターン★

 

勝井さんのオススメはTシャツ！

結構細かいところまでプリントされているので精緻さもあってよいです！

普段使いもできちゃうカッコいいTシャツです。

★講演者（山﨑さん）オススメのクラファンリターン★

 

山﨑さんのオススメはパーカー＆Tシャツセット！ 実は山﨑さんは商品写真のモデルもやっています。

SNSなどで見かけることがあるかも！？

 

講演②　通信回線設計・無線機ハードウェア設計 編

登壇：T（通信）系　瀧本さん

欲張りな無線機の機能を限られたスペースで実現するために、とても小さい部品を基板に敷き詰めています。

衛星と地上間で通信する距離はRSP-03の場合最長1805kmにもなります。その時の電波の減衰は150dB(約1/10^15)にもなります。

無線機はトランシーバICのADF7021-Nをベースに、トランシーバICで生成した送受信信号を増幅する役割のLNA（ローノイズアンプ：MAX2634を使用）、PA（パワーアンプ：GRF5504を使用）をキー・デバイスとして構成されています。制御にはSTM32マイコンを使用しました。

無線信号の送受信には、決められた周波数幅以外の不要な信号を除去するためのフィルタが不可欠です。RSP-03の通信系で実装した受信用BPF（バンドパス・フィルタ）や送信用LPF（ローパス・フィルタ）の設計についても解説がありました。

無線機を自作して電波を放出する際には、車で言うところの車検のようなものを通す必要があります。ところが、RSP-03メンバーが所持している測定機では、十分な測定を行うことができません。

JARD（一般財団法人 日本アマチュア無線振興協会）の測定器室の開放サービスを利用して、審査に必要な項目の測定を行ってきました。

※詳しくはこちらの記事をご覧ください

１回目に測定した時には規定値をオーバーしていたため、設計・設定を見直して２回目の測定でクリアしました。

開発中に実際に使っていた測定機類も紹介されました。これから衛星の無線機を作る人には参考になるかも！？

実演パートではRSP-03に搭載した無線機のEM(エンジニアリングモデル：試作品)とスペクトラムアナライザを使ったデモがありました。パソコンからRSP-03無線機にコマンドを送り、無線機から送信された電波のスペクトラムを確認しました。

うまくいけば、この電波をRSP-03が宇宙から送ってくれるはずです！無事に受信することができるのでしょうか。運用が楽しみですね！

★講演者（瀧本さん）オススメのクラファンリターン★

 

瀧本さんのオススメはハーモニカ！ ちなみに人類が宇宙に初めて持っていった楽器はハーモニカなんだそうです。詳しく知りたい方は「リトルレディ　ハーモニカ」で検索してみてください！

 

技術講演会、まだまだ続きます！

 

RSP-03技術講演会は全7日間、1月までの土曜日（隔週）に開催しています。

まだまだ参加者を募集していますので、ぜひご登録のうえご参加ください！

https://rsp03-techtalk.peatix.com

 

本講演会は、東京 浜松町にある「宇宙の店」をお借りして開催しています！

たくさんの宇宙グッズが置いてありますし、講演者とお話いただく時間もありますので、

ぜひ現地参加がオススメです♪

 

運営一同、お待ちしています！