Selvbygget satellit skal spotte krydstogtskibe på afveje ved Grønland
Studerende fra Aalborg Universitet har bygget en satellit fra bunden, som skal give det danske farvandsvæsen besked, når skibe skyder genvej omkring grønlandsk farvand uden at have fået lov til det.
Et billede af Aalborg Universitets tre cubesats. AAU CUBESAT til venstre (cubesat.space.aau.dk), opsendt 30 juni 2003. AAUSAT3 i midten (www.aausat3.space.aau.dk). AAUSAT-II til højre (www.aausatii.space.aau.dk), opsendt 28. april 2008. Satellitten er stadig aktiv.
Læs også
-
Turistråd til Søfartsstyrelsen: Krav om konvojsejlads smadrer krydstogtturismen
-
Se når 300 meter langt krydstogtskib sejler ind til Ilulissat
-
Søfartsstyrelsen kæmper mod ensomme krydstogtsskibe i Grønlandsk is
Læs mere om
Om et par måneder bliver det formentlig noget sværere at snige sig gennem farvandet ved Grønland uden tilladelse.
Med Farvandsvæsnet som hovedsponsor har Aalborg Universitet nemlig bygget en satellit, der kan overvåge farvandet omkring Grønland og sende data om blandt andet skibspositioner til Farvandsvæsnet. Her kan dataene bruges til at opdage skibe, som ikke har lov til at være i området.
»Det er blandt andet fragtskibe og olietankere, der forsøger at skære et hjørne at ruterne, selvom de egentlig ikke må,« siger lektor ved Aalborg Universitet Jens Dalsgaard Nielsen, der sammen med Jesper A. Larsen står i spidsen for byggeriet af satellitten, der er en del af uddannelsesprojektet AAUSAT3, hvor det er de studerende, der står for hele processen.
»Der er mange skibe, der sejler rundt oppe ved Grønland, som egentlig ikke har lov til at være der. Store krydstogtskibe, som ikke er godkendt til isfyldte farvande, og som ikke har redningsudstyr, hvis det skulle gå galt,« siger Jens Dalsgaard Nielsen.
»For at sætte det i perspektiv: Hvis et krydstogtskib forliser ved Grønland kan det ende med at forøge befolkningstallet med op til 10 pct. Man må indse, at en så stor redningsaktion i arktiske farvande kan være ret uoverskuelig.«
Verdens mindste AIS-modtagere
AAUSAT3 er en såkaldt cubesat, dvs. den er 10 cmx10 cmx10 cm og må veje op til 1,3 kg. På satellitten sidder to AIS-modtagere (Automatic Identification System). De opfanger AIS-datapakker, som skibene udsender regelmæssigt. Datapakkerne indeholder blandt andet navn, kurs, position og hastighed. Datapakkerne sendes på frekvensen 162 MHz. Det er et krav, at større skibe har en AIS-transponder.
AIS-modtagerne, som de studerende altså selv har designet, beskriver Jens Dalsgaard Nielsen som blandt verdens mindste. Han forklarer, at AIS-modtagere også er sparsommelige med energiforbrug. En cubesat har mindre end 1,6 W til drift inklusive transmission af data til Jorden.
Når cubesat'en, hvis alt går efter planen, bliver sendt op om ca. to måneder, så kommer den til at operere i en højde af 900 km og bevæge sig med en hastighed på 7-8 km i sekundet, hvilket er typisk for den type satellitter, forklarer Jens Dalsgaard Nielsen.
To typer modtagere
De to AIS-modtagere, der skal overvåge det grønlandske farvand for ubudne gæster, er forskellige. Den ene er en traditionel radiomodtager med modemdekodnng af AIS-datapakkerne. Den anden er en såkaldt software defined radio-modtager, der kan softwarejusteres til at behandle de indkomne signaler, så de fylder mindre og er lettere at arbejde med for processorerne om bord på den lille satellit. Samtidig kan den overvåge begge AIS-kanaler.
»Det gode ved SDR-modtageren er, at vi kan bruge den til at downsample signalet til en 200 KHz-bærebølge. Normalt er signalet på 162 MHz, og så hurtigt kan vi slet ikke sample, men ved 200 KHz kan vi sample er par sekunder ad gangen og derefter lave forskellige analyser af signalet,« siger Jens Dalsgaard Nielsen.
SDR-løsningen er baseret på en Blackfin DSP, mens den traditionelle AIS-modtager er baseret på en AFD 702x digital radio og en 8 bit AVR-processor.
»Man kan betragte den AVR-baserede AIS-modtager som vores onboard referencemodtager, og SDR-modtageren som den eksperimentielle modtager, som – hvis alt går vel – vil levere endnu bedre resultater,« forklarer Jens Dalsgaard Nielsen.
Opsendelse til maj
I Aalborg står en jordstation, der skal nedtage data og varetage anden kommunikation med satellitten. Der er mulighed for at sende med op til 1 kW, hvis forholdene kræver det, forklarer Jens Dalsgaard Nielsen og tilføjer, at det normalt er fortolket AIS-information, der vil blive nedtaget.
»Vi kan i princippet også modtage rådata ved universitetet, men båndbredden i UHF-båndet er ret begrænset, så det vil vi helst undgå, Dog vil vi selvfølgelig prøve at få nogle rå samples ned – som er en meget efterspurgt 'vare'« siger han.
AAUSAT3 har også et attitudekontrol-system, som er et detumbling-system (AVR-baseret) og et pointing-system (ARM7-baseret). Jens Dalsgaard Nielsen forklarer, at satellitten også har et radiosystem, der lidt usædvanligt for cubesats bruger forward error corrective-protokoller. Derudover indeholder AAUSAT3 et logger- og sw-system, samt en intelligent strømforsyning. Endeligt er der næsten et par håndfulde microcontrollere, der internt er forbundet via et Canbus-netværk, og som bruger Aalborg Universitets open source-cubesat space-protokol (CSP – som kan findes på google code).
Hele herligheden kommer til at stå sin endelige prøve, når satellitten fra Aalborg Universitet efter planen bliver sendt op fra Chennai (Madras) i Indien til maj.
