Piko uydu görüntüleme sistemi tasarımı ve entegrasyonu
Design and integration of imaging system of a pico satellite
Yazar: TAŞKIN BALTACI
Danışman: YRD. DOÇ. DR. T. BERAT KARYOT
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Havacılık Mühendisliği = Aeronautical Engineering
Dizin: Uydu = Satellite ; Uydu sistemleri = Satellite systems

Özet:
Cubesat türü uydular, ağırlığı en fazla 1 kg. olan 10cm×10cm×10cm'lik modüllerden oluşan uydulardır ve bir çok eğitim kurumunun ortak yürüttüğü bir proje çerçevesinde ortaya konmaktadırlar.İstanbul Teknik Üniversitesi, Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi olarak, 2005 yılı sonundan itibaren bu projenin bir parçası olmuştur ve ITUpSAT I adını verdiği bir piko görüntüleme uydusu tasarlamaktadır. ITUpSAT I'in çeşitli görev yükleri bulunmaktadır. Görev yüklerinden birisi olan görüntüleme sistemi, uydunun ilgili alanlardan geçişleri sırasında düşük çözünürlüklü görüntü alması için tasarlanmıştır.Sistem tasarımı çeşitli kısıtlar göz önünde bulundurularak yapılmıştır. Bu kısıtlardan en önemlisi düşük güç tüketimi zorunluluğudur ve hızlı işlemci kullanımını engellemektedir. Bir diğer kısıt ise kameranın herhangi bir dahili belleğe sahip olmamasıdır.İki farklı sistem tasarımı yapılmıştır. Bunlardan birisi 8 bitlik çalışma modu için tasarlanmış olan tek bellekli sistem diğeri de 16 bitlik çalışma modu için tasarlanmış olan çift bellekli sistemdir. Her iki sistemde başarıyla çalıştırılmıştır ancak daha sonradan 8 bitlik sistemin bütün görevleri yerine getirebileceği gözlemlendiğinden, sistemde gereksiz karmaşıklık yaratmamak için 8 bitlik sistemle tasarımın devam edilmesine karar verilmiştir.Sistemin çalıştırılması için bir arayüz geliştirilmiştir. Testlerin daha kolay gerçekleştirilebilmesi için de bu arayüze kameranın parametlerini değiştirebilme özelliği kazandırılmıştır.Son olarak, testleri başarıyla geçen sistemin devresi basılmıştır. Basılan devreler, geliştirilen arayüz kullanılarak uzay ortamı testlerine tabi tutulmuştur ve sistemin performansı ölçülmüştür. Testler sonucunda elde edilen görüntü kalitesi ve sistemin kararlılığı, uzayda çalışması için yeterli görülmüştür.

Abstract:
Cubesats consists of modules of cubes measuring 10 cm. each side which weigh maximum 1 kg. Many educational organizations worldwide are participating in this project.Istanbul Technical University has also been actively participating in this project since late 2005 as faculty of Aeronautics and Astronautics and since then is developing an imaging satellite called ITUpSAT I. ITUpSAT I has various payloads. One of those payloads is the imaging system which is aiming to take low resolution images of Earth when passing over areas of interest.When designing the system many constraints have been taken into account. Low power consumption is one of those constraints which prohibits using of high performance microcontrollers. Another constraint is the absence of internal memory on the camera.Two different system have been designed. One of the systems has been designed to operate in 8 bit mode and the other one in 16 bit mode. Both of the systems were operated successfully however further studies showed that 8 bit system is able to achieve all of the proposed goals with less complex design features. Therefore it has been decided to continue developement with the 8 bit system.An interface has also been developed to operate the system. To make better observations during tests, interface is desinged in a way that it can modify and read all parameters of the system.Finally, the system is tested for various conditions and when all tests were successfully completed a circuit design completed and printed for integration on the satellite. The images that were captured during the tests were good enough in means of proposed quality therefore the system is qualified to operate in space.