Operacja misji
(misja EO-LEO)

Etap I – komunikacja

Działanie satelity na orbicie rozpoczyna się w momencie deploy’u – wyrzucenia satelitów z rakiety, które zyskują status odrębnych, niezależnych obiektów należących do firm i instytucji z całego świata. W momencie umieszczenia satelity na orbicie włączany jest tzw. przełącznik zasilania, który umożliwia przejście satelity z trybu bez zasilania do trybu czuwania, satelita zaczyna ładować się za pomocą paneli słonecznych. Gdy akumulatory zasilające cały system uzyskają wystarczający poziom naładowania, rozpoczyna się etap komunikacji z satelitą. Określenie lokalizacji satelity na tym etapie nie jest praktycznie możliwe, więc satelita nadaje sygnał, który próbuje zostać odebrany przez stację naziemną. Orbita, na której znajduje się satelita nie jest jeszcze ustalona, ale można w przybliżeniu określić, kiedy spodziewać się kolejnych okien komunikacyjnych po odebraniu pierwszych sygnałów (beaconów). Po określeniu tak zwanych dwuliniowych elementów orbitalnych (TLE) przez zewnętrzne systemy wykrywania i lokalizacji satelity, przeprowadzane są symulacje orbitalne, dzięki czemu można dokładnie zaplanować sesje komunikacyjne, z poleceniami wysyłanymi do satelity w pierwszych fazach w celu przetestowania uruchomienia innych podsystemów i zebrania dzienników w celu oceny, czy podsystemy działają prawidłowo.

Etap II – pozycjonowanie / demontaż

Większość satelitów jest wyposażona w system określania i kontroli wysokości (ADCS). Zaawansowanie takich systemów może być na różnych poziomach. Ogólnie rzecz biorąc, w mikro i lżejszych satelitach systemy te nie są krytyczne. Jeśli jednak celem misji jest obrazowanie EO, wówczas taki system musi umożliwiać stosunkowo dużą kontrolę nad orientacją satelity.

◼️ Determination – czyli ustalenie, w jakiej pozycji i orientacji znajduje się satelita. Odbywa się to za pomocą pomiarów z czujników, takich jak żyroskopy, akcelerometry, magnetometry, czujniki słońca i gwiazd.

◼️ Control – czyli kontrola tego położenia i orientacji w sprzężeniu z powyższymi pomiarami. Kontrola nad orientacją (czyli de facto obrotem) satelity realizowana jest najczęściej przez układy tzw. magnetorquerów (specjalnych elektromagnesów) i kół reakcyjnych. Z ich pomocą generowany jest moment obrotowy, który pozwala satelicie wycelować w cel. W przypadku większych satelitów stosuje się również niewielkie silniki odrzutowe, które oprócz orientacji mogą również wpływać na zmianę profilu orbity.

Nasz satelita wszedł właśnie w fazę pierwszych prób uzyskania kontroli nad swoją orientacją. Podsystem zasilania działa pełną parą, regularne sesje komunikacyjne są rejestrowane z powodzeniem, a telemetria z komputera pokładowego wskazuje na stabilną pracę satelity.

Detumbling, jak fachowo nazywa się tę fazę, to faza, w której prędkość kątowa nadawana przez moment generowany podczas tzw. deploy (uwolnienia satelity z rakiety) jest zmniejszana. Początkowa prędkość kątowa zwykle nie przekracza kilku stopni na sekundę. Detumbling został zrealizowany za pomocą magnetorquerów, które pozwolą na stabilizację pozycji i kontrolę satelity w pewnym zakresie. W celu osiągnięcia znacznie większej kontroli nad orientacją i większej dokładności celowania, kolejne kroki będą próbowane przy użyciu kół reakcyjnych.

Etap III – obrazowanie

Na początek – jakie warunki powinny być spełnione, aby wykonywać obrazowanie w misjach EO-LEO:

◼️ wiemy, gdzie znajduje się satelita i możemy z dużą dokładnością określić jego pozycję na orbicie oraz symulować, gdzie będzie się znajdował w najbliższej przyszłości
◼️ mamy możliwość pomiaru i kontroli orientacji satelity, aby odpowiednio nakierować go na cel
◼️ na podstawie danych referencyjnych, wiemy przy jakich ustawieniach sensora ma odbywać się akwizycja obrazu
◼️ na podstawie danych pogodowych możemy oszacować ryzyko, czy podczas obrazowania istnieje szansa na duże zachmurzenie, które w przypadku obrazowania VIS-NIR może przesłonić obraz celu

Operacja obrazowania rozpoczyna się od samego użytkownika systemu, który definiuje, jakie miejsce na Ziemi chciałby zobrazować, w jakich warunkach oświetleniowych ma być ono obrazowane oraz inne aspekty, takie jak to, jakie elementy sceny są najważniejsze. Mając takie dane wejściowe, zespół Mission Operations symuluje propagację orbity, na podstawie której może określić, kiedy satelita znajdzie się w danych warunkach. Gdy już zdobędziemy wiedzę na temat najbardziej czasowych okien obrazowania, możemy przejść do kolejnych kroków. Rozumiemy przez to przygotowanie symulacji działania sensora w danych warunkach oświetleniowych oraz określenie kątów obrazowania i związanych z nimi współrzędnych.

Po odpowiednim przygotowaniu komend i skryptów dla komputera pokładowego, są one przesyłane za pośrednictwem stacji naziemnej do platformy. Dzięki nim satelita będzie mógł wejść w tryb obrazowania i odpowiednio przygotować się do operacji obrazowania celu. Nie licząc operacji związanych z wyznaczeniem okien obrazowania, cała operacja zajmuje nie więcej niż 1 dzień.