東京大学ISSL:PRISMプロジェクトサイト

2011年2月4日更新

PRISM C&DH系の役割
PRISM C&DH系機能ダイアグラム
PRISM C&DH系の設計
コンポーネント
メンバー

PRISM C&DH系の役割

C&DHとは、"Command and Data Handling"の略で、衛星内部の健康状態を表すデータ（＝HKデータ、House Keepingデータ）を管理したり、地上からの命令を処理し、他のサブシステムに指示を出すシステムです。衛星全体の動作をコントロールする系なので、「衛星の頭脳」と言えるでしょう。
具体的には、以下のような機能を持ちます。

衛星へのアップリンクコマンドの解釈とそれに応じた処理
テレメトリ送信命令などの地上からのコマンドは、RxTNC（通信系）でデコードされ、通信バス（CANバス）を通じてC&DH系のCPUであるOBC（On Board Computer)に伝えられます。その命令に従って適切な指示を他の系に送ります。例えば、地上から衛星に対して「センサーのデータを送れ」とか「画像データを送れ」などの動作が指示された場合、 OBCがこれを解釈し、周りの他の系のCPUに動作を指示をします。
衛星内部のセンサーデータなどの収集（ヘルスモニタリング）
衛星内部の各箇所の電圧、電流などをモニターしたり、磁気センサーやジャイロなどのセンサーデータを取得し、シリアルEEPROM（XI-IVで宇宙環境での動作実証済み）に保存します。保存したデータは「テレメトリ(Telemetry）」と呼ばれ、衛星の健康状態を知るための重要なデータとなります。 XI-IVからの改良点として、安定したAD変換基準電圧の作成とAD変換専用ICの採用による高精度AD変換を目指します。
ミッションデータ（画像）の保存
PRISMのミッションである「画像取得」には、大容量の画像データを保存しておくROMが必要です。 PRISMでは画像保存用に、デジカメなどでよく使われているSmart Mediaを衛星に搭載します。小さなPRISMという衛星が、パソコンと同じようにSmart Mediaにデータを書いたり読んだりできるのです。
地上にダウンリンクするテレメトリデータの作成
地上から送信命令があった場合にはROMからデータを読み出し、地上に送信します。その際、読み出したデータは地上に送信するための形式に変換、編集され、TxTNC（通信系）へ送信します。
CAN （Controller Area Network）バスによる通信
衛星内部にはOBCのほかに、電源系CPUや、通信用CPUなど複数のマイコン（CPU）が存在します。それらの間の通信ラインとして、CANバスというものを採用しました。 CANバスというのは、車の中で車の各部の動作を制御する無数のマイコンの間の通信用に使われているデータバスです。車という熱的にも構造的にも過酷な環境で使われる技術なので、同じく高信頼性が要求される宇宙においても有望だと考えられています。
相互監視機能
C&DH系の動作は電源系CPUにより監視されており、C&DH系のCPUに異常が発生した場合、電源系によってCPUが再起動されます。
軌道上リプログラミング(アドバンス機能)
衛星が軌道上に上がってからもアップリンクでプログラムを修正できるようにします。

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PRISM C&DH系機能ダイアグラム

C&DH系の機能ダイアグラムは以下の図のようになっています。メインOBCは基本的にI2Cバス、アドレスバス、データバスを介して各コンポーネントにアクセスし、 CANバス通信によって電源系、通信系のCPUと情報をやり取りします。プログラムはOBCの内部ROMに保存されていますが、CPUの一次記憶にはOBC内部RAMを用いています。また、テレメトリおよびミッションデータの保存には3つのROMを用いており、それぞれADCSデータ用のROM、画像データ用のROM、テレメトリ用のROMというように使い分けています。

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PRISM C&DH系の設計

整備中

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コンポーネント

整備中

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メンバー


田中利樹　リーダー	小松満仁	金相均	兪逸淵	船瀬龍　オブザーバー	鈴木由宇　オブザーバー

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