• ภาษาไทย
  • English

สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน):GISTDA

เป็นองค์กรในการนำคุณค่าจากอวกาศและภูมิสารสนเทศสู่สังคม

ความก้าวหน้า THEOS-2

ความก้าวหน้า THEOS-2

banner_water2-09.png

เรื่องเล่าจากแดนไกล

#เกร็ดความรู้จากวิศวกรดาวเทียม #เรื่องเล่าจากแดนไกล #THEOS2

 

****************************************************************************************************

solar_cel_006.jpg

<<< ทดสอบการกางออกของตัว Solar Panel >>>

 

หลังจากทีมวิศวกรได้มีการทดสอบ Vibration Test  (การทดสอบการสั่นสะเทือน) กับตัวดาวเทียม THEOS-2 SmallSat  และได้มีการตรวจสอบชุดอุปกรณ์ทั้งหมดเป็นที่เรียบร้อย มาในสัปดาห์นี้ ทีมได้ทำการทดสอบการทำงานของ Solar Panel  หรือ แผงโซล่าเซลล์ ที่มีหน้าที่ในการรับพลังงานจากแสงอาทิตย์ เปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าและกักเก็บไว้เพื่อแจกจ่ายไปยังระบบไฟฟ้าของดาวเทียม โดยจะทดสอบการกางออกของตัว Solar Panel ออกจากดาวเทียม ตามองศาที่กำหนด หรือเรียกว่า Hard Deploy 
.
เริ่มจากการนำ ดาวเทียม THEOS-2 SmallSat  ไปติดตั้งบน L-shape fixture ในแนวตั้ง และทำการเอียงดาวเทียมลงมา 90 องศา (ถ้าหากดาวเทียมอยู่ในแนวตั้ง หรือคว่ำหัวลง การกางออกของ solar panel จะไม่เสหมือนกับอยู่บนอวกาศจริง ๆ  เพราะมีแรงโน้มถ่วงของโลกช่วยผลักหรือต้าน นั้นเอง) และทำการจ่ายกระแสไฟให้กับเส้นลวดที่ทำหน้าที่คล้ายสลักยึดติดระหว่างตัว panel ดาวเทียมด้านใน และ solar panel ที่ต้องกางออกขาดออกจากกัน ทำให้สปริงที่สลักดัน panel ออกเล็กน้อย จากนั้นตัวทอร์คสปริง ที่มีลักษณะคล้ายบานพับ ที่ถูกติดตั้งอยู่กับ panel ด้านบนดาวเทียมทำหน้าที่กาง solar panel ออกด้วยแรงคงที่จนหยุดที่มุมและองศาที่ต้องการ และผลการทดสอบการทำงานทุกขั้นตอนผ่านไปได้ด้วยดีครับ   ข้อมูลเพิ่มเติมที่ทุกคนจะต้องทราบก็คือ หากดาวเทียม ถูกส่งขึ้นไปบนอวกาศแล้ว การกางออกของ Solar Pan จะสามารถทำได้เพียงครั้งเดียว และไม่สามารถปรับเพิ่มองศา หรือ หุบลงได้อีก 
.
ขอบคุณข้อมูลจาก
นายลิขิต วรานนท์
หัวหน้าทีมวิศวกรไทย ร่วมพัฒนาดาวเทียมเล็ก THEOS-2 Small Satellite ณ ประเทศอังกฤษ

 

 

****************************************************************************************************

 

005.jpg

<<<การทดสอบ Vibration Test  (การทดสอบการสั่นสะเทือน)>>>

สวัสดีครับ วันนี้เรามีความคืบหน้าของทีมวิศวกร จากห้องปฏิบัติการที่ บริษัท SSTL ประเทศอังกฤษ มาฝากกันครับ

ซึ่งในสัปดาห์นี้ ทีมวิศวกรได้นำภาพและผลการทดสอบแรกมาเล่าสู่กันฟังครับ โดยการทดสอบครั้งนี้เป็นการทดสอบ Vibration Test  (การทดสอบการสั่นสะเทือน) กับตัวดาวเทียม THEOS-2 SmallSat ซึ่งการทดสอบการสั่นสะเทือนในครั้งนี้ ได้แก่
.
*Quasi-Static Test เป็นการจำลองการสั่นสะเทือนที่เกิดจากการจำลองความเร่งสูงสุดที่โครงสร้างดาวเทียมจะเผชิญ
*Sine Vibration Test เป็นการจำลองการสั่นสะเทือนในย่านความถี่ต่ำ ประมาณ 10-100 Hz ซึ่งเกิดจากแรงสั่นสะเทือนของโครงสร้างของจรวดขนส่งเอง
*Random Vibration Test เป็นการจำลองการสั่นสะเทือนในย่านความถี่ตั้งแต่ 20-2000 Hz  ในเวลาเดียวกัน ซึ่งเป็นการสั่นสะเทือนที่มาจากต้นกำเนิดที่หลากหลายแหล่ง พร้อมๆ กัน
.
โดยการทดสอบทั้ง 3 แบบผ่านไปได้ด้วยดี ตอนนี้อยู่ระหว่างการประมวลผล วิเคราะห์ผลลัพธ์ และทำการตรวจสอบฟังก์ชั่นการทำงาน (Functional Test) ของตัวดาวเทียมในภาพรวมทั้งหมด ว่ายังสามารถทำงานได้ตามปกติหรือไม่
.
ขอขอบคุณข้อมูลจาก
นายปณชัย สันทนานุการ
วิศวกรร่วมพัฒนาดาวเทียมเล็ก THEOS-2 Small Satellite ณ ประเทศอังกฤษ

 

****************************************************************************************************

khabekhluuen.jpg

<<< ระบบขับเคลื่อน (propulsion system) ของดาวเทียม>>>

หลังจากที่ทีมวิศวกรจะได้มีการฝึกฝนในเรื่องของชุดอุปกรณ์และชิ้นส่วนต่าง ๆ ของดาวเทียมแล้ว ก็จะต้องเรียนรู้ในเรื่องของระบบต่าง ๆ ด้วย
ระบบขับเคลื่อน (propulsion system) ของดาวเทียม เป็นระบบที่มีความสำคัญอย่างมากเพราะมีหน้าที่หลักในการรักษาวงโคจรของดาวเทียม รวมไปถึงการหลบเลี่ยงการชนกับวัตถุอวกาศอื่น ๆ 
โดยการศึกษาเริ่มจาก
1) การเรียนรู้หลักการทำงานของระบบขับเคลื่อน
2) เรียนรู้ส่วนประกอบต่างๆ ได้แก่ ถังเชื้อเพลิง ท่อนำเชื้อเพลิง ท่อไอพ่น และ ระบบวาล์วควบคุม
3) การเลือกใช้ระบบขับเคลื่อนต่างๆ  ได้แก่ ระบบก๊าซเย็น, ระบบพ่นไอก๊าซอุ่น, ระบบเคมีจุดระเบิดเดี่ยว และ ระบบไฟฟ้า
4) การออกแบบระบบเชื้อเพลิง ให้เหมาะสมกับภารกิจของดาวเทียม 5) การลงมือปฏิบัติจริงในการ ผลิตท่อนำเชื้อเพลิง (propulsion pipe) ตั้งแต่กระบวนการตัดต่อท่อ , การเชื่อม โดยใช้ก๊าซเฉื่อย, การควบคุมคุณภาพ โดยใช้เครื่องเอ็กซเรย์  และการทดสอบการรั่วไหลของระบบท่อ

ซึ่งประสบการณ์ที่ได้จากการฝึกฝน เรียนรู้ และได้ลงมือทดลองทำจริง ๆ รวมถึงคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญด้านระบบขับเคลื่อน ทำให้ทีมวิศวกรของเราได้รับประโยชน์อย่างมาก และที่สำคัญคือการนำไปสู่การพัฒนาต่อยอดให้แก่ทีมพัฒนาดาวเทียมของไทยในรุ่นต่อ ๆ ไป

ขอบคุณข้อมูลจาก
นายอธิภัทร วรรธอนันตชัย
วิศวกรร่วมพัฒนาดาวเทียมเล็ก THEOS-2 Small Satellite ณ ประเทศอังกฤษ

 

 

****************************************************************************************************

003_v2.jpg

 

<<< 2 ชิ้นส่วนจากไทย ได้ติดตั้งในตัวดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT >>>

 

นอกเหนือจากการที่เปิดโอกาสให้ วิศวกรไทย ได้ร่วมกันพัฒนาชุดอุปกรณ์ 3rd Payload และ Payload Interface Board : PIB แล้ว
ที่จะต้องภูมิใจและเป็นเรื่องน่ายินดีมาก ๆ อีกอย่างหนึ่งก็คือ มี 2 ชิ้นส่วนจากไทยที่ผ่านการตรวจสอบคุณภาพชิ้นงานจาก GALAXI Lab ว่ามีความถูกต้องตามขนาดและมาตรฐาน ประกอบด้วย

ชิ้นที่ 1 GPS Antenna riser คือ แท่นวางเสาสายอากาศรับสัญญาณดาวเทียมระบุตำแหน่ง จาก บริษัท Lenso Aerospace

ชิ้นที่ 2 Bracket connector คือ อุปกรณ์ช่วยยึดหัวต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้ากับโครงสร้างดาวเทียม จาก บริษัท Jinpao Precision Industry

โดยอุปกรณ์ทั้ง 2 นี้ได้ถูกติดตั้งเข้าไปในตัวดาวเทียม THEOS-2 Small Satellite ด้วย  

ขอบคุณข้อมูลจาก
นายลิขิต วรานนท์
หัวหน้าทีมวิศวกรไทย ร่วมพัฒนาดาวเทียมเล็ก THEOS-2 Small Satellite ณ ประเทศอังกฤษ

 

 

 

****************************************************************************************************

pib_v2.jpg

<<< Payload Interface Board : PIB >>>

แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในดาวเทียม หรือที่เรียกว่า Payload Interface Board : PIB โดยวิศวกรไทยเป็นผู้ออกแบบ และจะทำการติดตั้งเข้ากับ THEOS-2 SmallSAT โดยแผงจงจร PIB ออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่จัดการการทำงานของอุปกรณ์เสริมที่ติดตั้งเพิ่มเติมเข้ามาภายหลัง ได้แก่ อุปกรณ์รับสัญญาณแสดงตัวอัตโนมัติจากเรือ และ ตัว 3rd Payload  ให้สามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์หลักที่ได้ติดตั้งไว้เดิมอยู่แล้ว

ขอบคุณข้อมูลจาก

นายพูนศักดิ์ ภาษิต   
วิศวกรร่วมพัฒนาดาวเทียมเล็ก THEOS-2 Small Satellite ณ ประเทศอังกฤษ

 

****************************************************************************************************

 

main_v02.jpg

การหุ้ม Multi-layer insulation (MLI) ฉนวนกันความร้อน ให้กับ กล้องถ่ายภาพหลัก
ของดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT

เท่าที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าดาวเทียมจะต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่โหดร้ายในชั้นอวกาศและมีความแตกต่างของอุณหภูมิเป็นอย่างมากอุณหภูมิที่สูงมากเหล่านี้ส่งผลให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในดาวเทียมเกิดความเสียหาย เนื่องจากโดยทั่วไปอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะได้รับการออกแบบให้ทำงานได้ภายใต้ช่วงอุณหภูมิที่กำหนด (Temperature limit)  ตัวกล้องถ่ายภาพหลักก็เช่นกัน โดยปกติ กล้องถ่ายภาพจะสามารถทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิระหว่าง  -20 ถึง 50 องศาเซียลเชียส  ดังนั้นจึงจำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสม เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นจากความร้อน

Multi-layer insulation (MLI) เป็นฉนวนกันความร้อนที่นิยมใช้ในการห่มหุ้มดาวเทียมและยานอวกาศ เพื่อรักษาอุณหภูมิภายในดาวเทียมไม่ให้สูญเสียความร้อนจากการแผ่รังสีความร้อนเมื่อเข้าสู่ช่วงเงามืด (Eclipse)

ฉนวนกันความร้อน MLI เกิดจากการเรียงสลับชั้นกันระหว่าง ไมล่า (Mylar) หรือแคปตอน (Kapton) ที่เคลือบด้วยชั้นโลหะ เช่นเงินหรืออลูมิเนียมบางระดับไมครอน ทั้งสองด้าน สลับชั้นกับ ดาครอน (Dacron) มีลักษณะเป็นตาข่ายสีขาว และเรียงสลับชั้นกันจนได้ค่าคุณสมบัติตามต้องการ ซึ่งมีใช้ตั้งแต่ 10 ชั้น ไปจนถึง 40 ชั้น ตามแต่ภารกิจ นอกจากนี้ที่ผิวด้านนอกสุดของแคปตอนที่จะต้องสัมผัสกับอวกาศ จะโดนเคลือบด้วยซิลิกอนออกไซด์ (Silicon Oxide) เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชั่น (Oxidation) ทำให้ผิวของ ฉนวนกันความร้อน MLI เป็นสีทอง จึงทำให้เราคุ้นตากับภาพที่เห็นดาวเทียมหรือยานอวกาศโดนห่อหุ้มด้วยฟอยล์สีทองนั่นเองครับ

สำหรับ กล้องถ่ายภาพหลัก (Main imager ) ของดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT เราใช้ ฉนวนกันความร้อน MLI จำนวน 20 ชั้น ในการห่อหุ้ม เพื่อควบคุมช่วงอุณหภูมิให้เหมาะสม เพื่อที่ให้สามารถทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพแม้จะต้องเผชิญอุณหภูมิอันโหดร้ายตั้งแต่ –170 ถึง 123 องศาเซลเซียสในอวกาศก็ตาม

ขอบคุณข้อมูลจาก
นางสาวชิดชนก ชัยชื่นชอบ ,นายธนานิติ พรหมวงศา และ นายอธิภัทร วรรธอนันตชัย
ร่วมพัฒนาดาวเทียมเล็ก THEOS-2 Small Satellite ณ ประเทศอังกฤษ

 

****************************************************************************************************

 

theos_001.jpg

รู้มั้ย..!! ก่อนจะส่งดาวเทียมออกนอกโลก จะต้องทดสอบและจำลองภารกิจของดาวเทียมมากมาย

กลับมาอีกแล้วครับ...กับสาระความรู้ดีๆจากพี่ๆวิศวกรดาวเทียม ครั้งนี้แอดมินได้มีโอกาสได้คุยกับคุณอรุณศักดิ์  บุตรไชย วิศวกรดาวเทียมด้าน Simulator Software Engineer จากโครงการ THEOS-2 Small Sat ถึงเรื่องราวของดาวเทียมว่า เมื่อดาวเทียมถูกส่งไปออกสู่นอกบรรยากาศโลกแล้ว เราจะรู้ได้อย่างไรว่าดาวเทียมของเราจะสามารถทำงานได้ปกติดี
.
อรุณศักดิ์เล่าให้ฟังว่า ในกิจกรรมต่างๆของดาวเทียมนั้น ไม่ว่าจะเป็นการออกแบบ การทดลอง การประกอบ หรือแม้แต่กระทั่งตอนปฏิบัติงาน การจำลอง ( Simulation ) จึงมีความสำคัญมากๆ  เพราะการจำลองนี้เอง จะทำให้เราสามารถคาดเดาตัวแปรต่างๆ ของสภาพแวดล้อมในเวลาหนึ่งๆได้ โดยอาจจะเป็นได้ทั้งอุปกรณ์ที่จับต้องได้ หรือเป็นเพียงซอฟท์แวร์จำลองที่อยู่ในคอมพิวเตอร์เพียงอย่างเดียว นี่เป็นแค่ตัวอย่างเดียว ของการจำลองในภารกิจดาวเทียม   ซึ่งการจำลองในกิจกรรมภารกิจดาวเทียมนี้ สามารถแบ่งได้ 3 ประเภท อาทิ

* การจำลองภารกิจ ( Mission Performance Simulators ) 
จุดมุ่งหมายเพื่อการหานิยามเบื้องต้นของภารกิจ  การทำงานคร่าวๆ และเพื่อให้เห็นภาพรวมของภารกิจ และประเภทของดาวเทียมนั้นๆ ซึ่งจะสอดคล้องกับอุปกรณ์ที่ใช้ รวมทั้งเพื่อนำมาจำลองหาค่าของหน่วยความจำ พลังงานที่ใช้ หรือแม้กระทั่งต้นทุนของภารกิจเป็นต้น  ซึ่งหัวข้อในส่วนนี้ก็จะเป็นส่วนการจำลองแรกๆ ของภารกิจการสร้างดาวเทียม โปรแกรมการจำลองในหมวดนี้ จะได้แก่  การจำลองของวงโคจร และหาระยะเวลาของภารกิจ เป็นต้น

* การจำลองเพื่อทดสอบอุปกรณ์ ( Instrument Performance Simulators )
จุดมุ่งหมายเพื่อทดสอบอุปกรณ์ที่จะใช้ในดาวเทียมว่า สอดคล้องกับภารกิจ และทดสอบความสามารถของอุปกรณ์ให้อยู่ในสภาวะแวดล้อมของอวกาศได้ตลอดอายุของภารกิจ  โปรแกรมการจำลองในหมวดนี้ เช่น การจำลองอุณหภูมิ เป็นต้น

* การจำลองการปฏิบัติการดาวเทียม ( Operational Satellite Simulators )
การจำลองควบคุมภารกิจ เพื่อตรวจสอบและจำลองการใช้งานในส่วนของงานภาคพื้นดิน เพื่อพิสูจน์คำสั่งงานให้ดาวเทียมว่าสามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง ก่อนจะส่งคำสั่งจริงให้กับดาวเทียม ทั้งนี้งานการจำลองนี้จะทำการจำลองภารกิจดาวเทียมทั้งภารกิจ ให้อยู่ในรูปแบบของโปรแกรม โดยสามารถทำงานได้เฉกเช่นดาวเทียม ทั้งการส่งคำสั่ง และการตรวจเช็คสถานะอุปกรณ์ต่างๆ รวมถึงซอฟท์แวร์ที่สร้างขึ้น จะเปรียบเป็นดาวเทียมเสมือน ที่สามารถพิสูจน์คำสั่ง และทดลองคำสั่ง ก่อนที่จะปฎิบัติการจริงได้นั่นเองครับ

การจำลองดาวเทียมนี้เอง สามารถจำลองบนคอมพิวเตอร์ทั่วไปได้ หากมีฐานข้อมูลที่เพียงพอ อาจจะมาจากการคำนวณ หรือเป็นข้อมูลจากดาวเทียม ก็สามารถคำนวณด้วยสมการผ่านโปรแกรมง่ายๆ เช่น Python C แต่หากต้องการความแม่นยำของข้อมูล หรือเพิ่มความเป็นไปได้จริงของข้อมูล ก็จะต้องใช้อุปกรณ์ดาวเทียมจริงมาเป็นส่วนประกอบในการทำงานด้วย เช่น ในโครงการ THEOS-2 ก็เป็นการใช้อุปกรณ์ Onboard Computer (OBC) มาประกอบการจำลอง โดยการส่ง / รับข้อมูลผ่านฮาร์ดแวร์ผสมกับซอฟท์แวร์ที่อยู่ในคอมพิวเตอร์ ซึ่งกระบวนการนี้เองเรียกว่า Hardware-in-the-loop จะเป็นการทำงานร่วมกันของคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ โดยให้ซอฟท์แวร์ในคอมพิวเตอร์ทดแทนอุปกรณ์ต่างๆที่จะอยู่อวกาศแทน แค่นี้เราก็จะรู้ได้แล้วว่า..เมื่อดาวเทียมถูกส่งไปออกสู่นอกบรรยากาศโลกแล้วดาวเทียมของเราจะสามารถทำงานได้ปกติดี เหตุที่ต้องทดสอบอะไรต่อมิอะไรมากมายเพื่อเป็นการสร้างความมั่นใจนั่นเองว่าดาวเทียมสามารถใช้งานได้อย่างแน่นอน ถ้าเราไม่มีการทดสอบที่ดีพอ...หากเกิดปัญหาในอวกาศเราไม่สามารถขึ้นไปซ่อมแซมหรือแก้ไขปัญหานั้นได้ การทดสอบจึงต้องรัดกุมที่สุดนั่นเองครับ

ขอบคุณข้อมูลจาก
นายอรุณศักดิ์  บุตรไชย
Simulator Software Engineer โครงการ THEOS-2 Small Sat
#UnitTestingAutomateToolstest #จิสด้า #จิสด้าก้าวสู่ปีที่21 #space #Thailand #อวกาศ #mhesi #อว #GISTDA #ดาวเทียม #gistdathenameyoucantrust

theos_002.jpg

 

 

****************************************************************************************************

thdsbdaawethiiym_aimyaakyaangthiikhid-01.jpg

วิธีการทดสอบซอฟแวร์สำหรับดาวเทียม ไม่ยากอย่างที่คิด

เรื่องราวความรู้เกี่ยวกับการสร้างดาวเทียมยังมีอีกมากมายหลายขั้นตอนครับ วันนี้แอดมินไม่พลาดที่จะนำสาระความรู้ดีๆจากพี่ๆวิศวกรของ GISTDA มาฝากชาวแฟนเพจอีกเช่นเคย วันนี้..แอดมินนำเสนอเป็นเรื่องราวเกี่ยวกับการทดสอบซอฟแวร์ เชื่อว่าหลายๆคนที่เคยทำงานเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ ไม่ว่าจะเป็นการออกแบบเว็บไซต์, การทำแอปพลิเคชั่น, การเขียนชุดคำสั่งหรือแม้กระทั่งการออกแบบระบบที่เราต้องการใช้งาน มักจะต้องเจอกับสิ่งที่เรียกว่าการทำ “Manual testing” ซึ่งก็คือการทำการทดสอบโปรแกรมที่เราเขียนขึ้นมา โดยการทำ “Manual testing” นั้นอาจจะเกิดขึ้นหลังจากที่ตัวโปรแกรมเสร็จสมบูรณ์ หรือมีการเปลี่ยนแปลงภายในโปรแกรม หรือมีการเพิ่มกระบวนการบางอย่างเข้าไปในโปรแกรมนั้นๆเพิ่มเติม ในการทำการทดสอบอาจจะมีการส่งค่าใดค่าหนึ่งเข้าไปในโปรแกรมที่เราต้องการจะทดสอบทีละค่าและดูผลลัพธ์ที่ได้ออกมา ทำอย่างนั้นวนไปเรื่อยๆทีละค่าจนเสร็จสิ้นการทดสอบ แต่หากค่าข้อมูลต่างๆที่เราต้องการจะทดสอบนั้นมีค่าประมาณ 100 หรือ 1000 ค่าขึ้นไปละ... เราจะทำอย่างไร? เพื่อให้การทดสอบนั้นรวดเร็วขึ้นและสามารถลดความผิดพลาดของมนุษย์ลงได้ นั่นก็คือ การใช้วิธี “Unit Testing” นั่นเองครับ

“Unit Testing” คืออะไร? 
“Unit Testing” คือซอฟต์แวร์ชนิดหนึ่งที่ทดสอบการทำของซอฟต์แวร์ หรือองค์ประกอบของซอฟต์แวร์นั้นๆ พูดกันตามตรงก็คือ ซอฟต์แวร์ที่ใช้ทดสอบซอฟต์แวร์ หรือ โปรแกรมที่ใช้ทดสอบโปรแกรมนั่นเองครับ จุดประสงค์ของการทำ “Unit Testing” นั้นคือ เพื่อทำการทดสอบและตรวจสอบการทำงานว่าสามารถทำได้อย่างที่คาดหวังไว้ หรือตั้งเป้าไว้ได้หรือไม่ โดยปกติแล้วการทำ “Unit Testing” จะทำในช่วงที่เรากำลังพัฒนาซอฟต์แวร์โดยจะทำการทดสอบความถูกต้องแต่ละส่วนของโปรแกรม ตัวของ “Unit Testing” จะมี “UnitTest framework” หรือชุดคำสั่งที่นักพัฒนาซอฟต์แวร์ได้ทำไว้เพื่อทำการทดสอบแบบอัตโนมัติและมีด้วยกันหลายภาษา ตัวอย่างของ “UnitTest framework” ได้แก่ Unit test , Pytest ที่เป็นภาษา Python หรือ Google Test, Catch ที่เป็นภาษา C++ เป็นต้นครับ ทั้งนี้ ตัวของ “Unit Testing” นั้นก็มีข้อควรระวังอยู่เช่นกัน คือการออกแบบตัว Unit test และการออกแบบการทดสอบ เนื่องจากว่าถ้าตัว Unit test ที่เราทำขึ้นมามีข้อผิดพลาดหรือไม่ได้ตรงกับสิ่งที่เราต้องการจะทดสอบ การทดสอบโดยการใช้ Unit test นั้นอาจจะเป็นการเพิ่มเวลา หรือเสียเวลาในการพัฒนาชิ้นงานนี้ก็เป็นได้ครับ

ในดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT ได้มีกรณีที่ใช้งาน “Unit Testing” เข้ามาช่วยในส่วนนี้ นั่นก็คือการทดสอบซอฟต์แวร์ของ 3rd Payload  ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบและสร้างขึ้นโดยวิศวกร Theos-2 ของเรานั่นเองครับ โดยใช้ framework ที่เรียกว่า Pytest ในการพัฒนา หลักการการทดสอบเบื้องต้นคือ ความต้องการในการส่งชุดคำสั่งที่ใช้ในการเริ่มทำงานของอุปกรณ์ต่างๆและตรวจสอบค่าที่อุปกรณ์นั้นๆได้ส่งกลับมา จากการที่ได้ทดสอบซอฟต์แวร์ด้วยตัว “Unit Testing” นั้นทำให้สามารถลดระยะเวลาในการทดสอบและมีผลการทดสอบที่สามารถเปรียบเทียบได้อย่างชัดเจน ซึ่งในส่วนนี้จะนำหลักการและขั้นตอนในการออกแบบตัว “Unit Testing” ไปใช้ในทดสอบซอฟต์แวร์ในอนาคตต่อไปครับ เรื่องราวสาระน่ารู้เกี่ยวกับดาวเทียมยังไม่หมดนะครับ แอดมินจะนำความรู้ดีๆมาส่งต่อให้ชาวแฟนเพจได้รับความรู้ไปด้วยกันครับ ส่วนครั้งต่อไปจะเป็นในเรื่องของอะไรนั้น อย่าลืม..!! ติดตามกันนะครับ

ขอบคุณข้อมูลจาก
นายนราวิชญ์ สร้อยผาบ
Simulator Operator Engineer โครงการ THEOS-2 Small Sat
thdsbdaawethiiym_aimyaakyaangthiikhid-03.jpg

 

 

 

****************************************************************************************************

 

 

theos2_05.jpg

<< 3rd Payload หรือ เพย์โหลดที่ 3 >>

วันนี้เราจะมานำเสนอเรื่องราวของทีมวิศวกรของเราที่ได้พัฒนา 3rd Payload หรือ เพย์โหลดที่ 3 ได้สำเร็จและพร้อมที่จะส่งไปทดสอบในสภาวะแวดล้อมอวกาศในขั้นตอนต่อไป
.
เริ่มจากการที่ทีมวิศวกรได้เรียนรู้และฝึกฝน ทดสอบประกอบชิ้นส่วนดาวเทียม ตั้งแต่กระบวนการวิเคราะห์ความต้องการลูกค้า (Derive requirement) จนนำไปสู่การวางแผนรวบรวมข้อมูลการออกแบบ และข้อมูลเชิงเทคนิค เพื่อให้ตอบโจทย์ requirement นั้น
.
ต่อจากนั้นก็ได้เริ่ม ภารกิจสำรวจโลกด้วยดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT ทีมวิศวกร ได้ฝึกฝนและลงมือปฏิบัติจริงกับ เพย์โหลดที่ 1 ซึ่งเป็นเพย์โหลดเกี่ยวกับการถ่ายภาพ และ เพย์โหลดที่ 2 จะเป็นอุปกรณ์ตรวจจับสัญญาณเรือ และเครื่องบิน ดังนั้นเพื่อตอบโจทย์ requirement อีกหนึ่งข้อของดาวเทียมดวงนี้ก็คือ technology transfer ซึ่งเพย์โหลดที่ 1 และ 2 มีการออกแบบ และใช้งานบนอวกาศมาบ้างแล้ว หรือที่เรียกว่า flight heritage
.
ดังนั้น เพื่อเป็นการพิสูจน์ Flight heritage ของวิศวกรไทยในครั้งนี้ ทางบริษัท SSTL จึง ได้มอบหมายภารกิจที่สำคัญให้กับทีมวิศวกรของเราทำการออกแบบ เพย์โหลดที่ 3 โดยเปิดโอกาสให้สามารถแสดงความคิด และออกแบบได้อย่างอิสระ ภายใต้ข้อจำกัดทางเทคนิค เช่น ขนาด น้ำหนัก ปริมาณข้อมูล ระยะเวลาในการใช้งานบนอวกาศ เป็นต้น
.
โดยทีมวิศวกร ตัดสินใจที่จะใช้ Raspberry Pi บอร์ด ที่เป็นบอร์ดเอนกประสงค์ จำลองให้เป็นสมองกลการสั่งงานของดาวเทียมจิ๋ว และทำงานร่วมกับ sensor อื่นๆ เช่น กล้อง อุปกรณ์นำทาง GNSS อุปกรณ์ Inertial Measurement Unit (IMU) ที่ประกอบไปด้วย sensor วัดความเร่ง (Accelerometer) วัดความเร็วแนวแกน (Gyro) และวัดสนามแม่เหล็กโลก (Magnetometer) และสุดท้ายเป็นอุปกรณ์วัดมุมพระอาทิตย์ (Sun sensor) ทั้งนี้ Sun sensor จะมี 2 ชุด ชุดแรกซื้อมาแบบที่เป็น Flight heritage เป็นรุ่นที่เคยใช้บนอวกาศในภารกิจอื่น ๆ ที่ผ่านมาแล้ว และอีกหนึ่งชุด ทีมวิศวกร ได้ทำการออกแบบและพัฒนาขึ้นเอง
.
จากนั้นนำอุปกรณ์ทั้งหมดนี้ประกอบเข้าด้วยกัน โดยกำหนดให้มีการทำงานทั้งหมด 6 โหมด ดังนี้
1. การถ่ายภาพบนพื้นโลก แบบ Strip หรือ หลายภาพในเวลาสั้นๆ
2. การถ่ายภาพบนพื้นโลก แบบ Single short หรือ ถ่ายหนึ่งชัตเตอร์
3. การถ่ายภาพบนพื้นโลก แบบ วิดีโอ
4. การถ่ายภาพดาวเทียมซึ่งจะเห็นสายอากาศ X-band
5. การทดลองใช้ sensor ต่างๆ ยกเว้นกล้อง เพื่อประเมินประสิทธิภาพ Sensor การอ่านค่าการทรงตัวของดาวเทียม
6. การอัพเดทซอฟต์แวร์กรณีมีการแก้ไขระหว่างดาวเทียมปฏิบัติการบนอวกาศ

ปัจจุบัน 3rd payload ได้ประกอบเข้ากับดาวเทียมเป็นที่เรียบร้อยแล้ว และพร้อมที่จะทดสอบในสภาวะแวดล้อมอวกาศ ซึ่งมีกำหนดการทดสอบประมาณเดือน มิถุนายน - สิงหาคม 2564

****************************************************************************************************

 

theos2_04.jpg

เครื่องสำหรับการทดสอบดาวเทียม

>>>> Thermal Cycling : การทดสอบความคงทนต่อสภาพอุณภูมิร้อนเย็นสุดขั้วในสภาวะความกดพื้นโลกและความชื้นต่ำ

>>>>Thermal Vacuum Cycling : การทดสอบ thermal balanced ภายในดาวเทียม และ ทดสอบความคงทนต่อสภาพอุณภูมิร้อนเย็นสุดขั้วในสภาวะเทียบเคียงสุญญากาศ และตรวจสอบการเกิด Outgassing ของชิ้นส่วนดาวเทียม

>>>>ในระหว่างทดสอบทั้งสองรูปแบบนี้ จะต้องทำการทดสอบ Functional Test ระบบย่อยต่าง ๆ ของดาวเทียมด้วยว่าเป็นไปตามที่ออกแบบหรือไม่ อีกทั้งดูความเสถียรของการทำงาน ที่อยู่ในช่วงอุณภูมิร้อนสุด และเย็นสุดตามที่กำหนด โดยการทดสอบดังกล่าว จะจำลองจากวงโคจรของของดาวเทียม

 

****************************************************************************************************

 

theos2_03.jpg

เครื่องทดสอบการสั่นสะเทือนของดาวเทียม
(Vibration & Shock Testing)

>>>> เครื่องนี้จะทำหน้าที่ ทดสอบดาวเทียมเพื่อเตรียมความพร้อมก่อนถูกส่งขึ้นสู่อวกาศ หนึ่งในขั้นตอนที่สำคัญของการออกแบบ พัฒนา ประกอบและทดสอบดาวเทียม ซึ่งโครงสร้างของดาวเทียม โมดูลต่างๆ รวมทั้ง แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ จะต้องทนต่อแรงสั่นสะเทือน ในรูปแบบที่แบ่งได้ดังนี้ shock / Sinusidol Vibration และ Random Vibration ซึ่งแรงสั่นสะเทือนดังกล่าวนี้อาจจะเกิดขึ้นได้ในขณะขนส่งตัวดาวเทียมไปยังสถานีปล่อยจรวดนำส่งดาวเทียม (Launch site) หรือเกิดในขณะติดตั้งบนแท่น Payload ของจรวดนำส่ง หรือขณะนำส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรด้วยจรวดนำส่ง

>>>> โดยแรงสั่นสะเทือนต่าง ๆ อาจจะส่งผลเสียหายต่อดาวเทียมได้ เพราะฉะนั้น หากดาวเทียมผ่านการทดสอบทุกขั้นตอนแล้ว จึงจะสามารถส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรจริงได้อย่างประสบความสำเร็จต่อไปนั่นเองครับ

 

****************************************************************************************************

 

theos2_02.jpg

 

"เครื่องทดสอบดาวเทียม EMC : Electromagnetic Compatible Test"

.
เครื่องนี้จะทำหน้าที่ในการทดสอบความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า จากภายในตัวดาวเทียม ว่าจะไม่รบกวนกันเอง และจะไม่รบกวนจรวดนำส่ง หรือดาวเทียมดวงอื่นที่นำส่งพร้อมกัน อีกทั้ง ยังป้องกันการไปรบกวนกับระบบอื่นๆ ในอวกาศด้วย
*
ซึ่งการทดสอบความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้านี้จะต้องเป็นไปตามมาตรฐานการทดสอบ เช่น มาตรฐาน MIL-STD-461G เป็นต้น
*
เครื่องดังกล่าว ติดตั้งแล้วเสร็จและมีการทดสอบความพร้อมสำหรับการใช้งานในเดือน กรกฎาคมนี้ ที่อาคารทดสอบและประกอบดาวเทียม ภายในพื้นที่ SKP ศรีราชา จ.ชลบุรี

 

****************************************************************************************************

 

theos2_01.jpg

ตลอด 2 ปี ที่ผ่านมา  ทีมวิศวกรทั้ง 22 คน ได้ผ่านการฝึกฝน เรียนรู้ ลงมือปฏิบัติจริงในทุกขั้นตอนที่สำคัญ
ภายใต้การดูแล และให้คำแนะนำ อย่างใกล้ชิด จากทีมวิศวกรดาวเทียมระดับโลกที่ Surrey Satellite Technology Ltd. หรือ บริษัท SSTL ณ ประเทศอังกฤษ

องค์ความรู้และประสบการณ์ที่ได้รับในครั้งนี้ประกอบไปด้วย ขั้นตอนการบริหารงานโครงการในภารกิจดาวเทียมเล็ก, การออกแบบระบบต่างๆ , การควบคุมคุณภาพทางเทคนิคในการผลิต, การวางแผนการทดสอบอุปกรณ์ต่างๆ รวมไปถึงการประกอบดาวเทียมทั้งระบบ เพื่อนำไปสู่ขั้นตอนการทดสอบอย่างเต็มรูปแบบในระดับ spacecraft level (การทดสอบกับดาวเทียมทั้งดวง) ที่จะกำลังจะเกิดขึ้น ในห้วง 7 เดือนต่อจากนี้

ปัจจุบันทีมวิศวกรไทยทั้ง 22 คนกลับมายังประเทศไทยแล้ว แผนการทำงานแรกที่วางไว้ก็คือการจัดกิจกรรม Know – How Transfer and Training (KHTT) การถ่ายทอดองค์ความรู้และประสบการณ์ที่ได้รับมาให้กับ ทีมวิศวกรไทยรุ่นต่อไป  โดยจะมีความหลากหลายทั้งในรูปแบบของคอร์สการเรียนการสอน, workshop รวมไปถึงการลงมือปฏิบัติจริงร่วมกันในโครงการสร้างแบบจำลองดาวเทียม (Satellite Qualification Model) เพื่อการเรียนรู้ที่ได้ลงมือสัมผัส และปฏิบัติจริง ระหว่างเดือน เมษายน 2564 จนถึง เดือน พฤษภาคม 2565 และในช่วงเดือน มิถุนายน 2564 จะมีทีมวิศวกรไทยบางส่วนเดินทางกลับไปยังประเทศอังกฤษ เพื่อเข้าร่วมการทดสอบดาวเทียมเล็กในขั้นตอนสุดท้าย ก่อนที่จะนำกลับมายังประเทศไทย (ประมาณเดือน พ.ย. 2564) เพื่อเข้าทดสอบ ณ อาคารทดสอบและประกอบดาวเทียม ที่ SKP ศรีราชา จ.ชลบุรี อีกครั้ง เพื่อเตรียมความพร้อมที่จะนำส่งขึ้นสู่การปฏิบัติภารกิจจริงในอวกาศ  ในปี 2565 ต่อไปครับ

 

****************************************************************************************************

 

s_309043205.jpg

 

คอนเฟิร์ม!!! ดาวเทียม THEOS-2 ที่สร้างโดยคนไทยเสร็จตามแผนปลายปีนี้ พร้อมส่งขึ้นสู่อวกาศกลางปี 65

          ดร.ปกรณ์ อาภาพันธุ์ ผู้อำนวยการสำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ หรือ GISTDA กล่าวว่า การดำเนินโครงการ THEOS-2 มีความคืบหน้าไปมาก ตอนนี้สำเร็จไปกว่า 65% ของแผนงานที่วางไว้แล้ว ประเทศไทยจะสามารถใช้ประโยชน์ได้ในไม่ช้านี้  โดยการดำเนินงานของระบบ THEOS-2 นั้นแบ่งเป็น 2 ส่วนใหญ่ๆ คือ การพัฒนา Application ภูมิสารสนเทศจากภาพถ่ายดาวเทียม และการสร้างดาวเทียม ซึ่งประกอบด้วยดาวเทียมหลัก 1 ดวง และดาวเทียมเล็ก 1 ดวง โดยดาวเทียมหลักขณะนี้อยู่ระหว่างการประกอบและทดสอบดาวเทียมให้เรียบร้อย และในเดือนมิถุนายนนี้จะมีการตรวจสอบความพร้อมของดาวเทียมเพื่อการนำส่ง สำหรับดาวเทียมเล็กนั้น ขณะนี้อยู่ในขั้นของการตรวจสอบระบบก่อนนำไปทดสอบด้านสภาวะแวดล้อมในการทำงานจริง (Environment Test) ในช่วงกลางปีนี้ ซึ่งเมื่อทดสอบเสร็จสิ้นแล้ว ดาวเทียมเล็กจะถูกส่งมาทดสอบเพิ่มเติมที่อาคารประกอบทดสอบดาวเทียม หรือ อาคาร AIT ที่ประเทศไทย

          ดร.ปกรณ์ฯ ขยายความว่า ดาวเทียมเล็กเป็นดาวเทียมสำรวจทรัพยากรดวงแรกที่มีมาตรฐานในระดับ industrial grade ที่สร้างโดยทีมวิศวกรดาวเทียมของไทยกว่า 20 คน ซึ่งได้ร่วมออกแบบกับทางบริษัท Surrey Satellite Technology Ltd. สหราชอาณาจักร และสร้างตัวดาวเทียมที่มีขนาดประมาณ 100-110 กิโลกรัม สิ่งสำคัญที่ทีมวิศวกรดาวเทียมของไทยได้รับในครั้งนี้ก็คือ เทคโนโลยีและองค์ความรู้ทางด้านอวกาศจากองค์กรต่างประเทศที่มีความเชี่ยวชาญ ความชำนาญ และมีชื่อเสียงระดับโลก เราได้ใช้ทุกๆโอกาสจากที่ได้ไปอยู่ ไปฝึก ไปเรียนรู้เพื่อนำกลับมาถ่ายทอดในประเทศ ซึ่งเป็นการ training for the trainer ในเรื่องเทคโนโลยีอวกาศ เพื่อเสริมสร้างกำลังคนไว้รองรับการพัฒนาด้านอวกาศ ทำให้ประเทศไทยสามารถต่อยอดและพัฒนาโครงการต่างๆ ด้านอวกาศได้เอง โดยใช้บุคลากรไทยและองค์ความรู้ที่พัฒนาขึ้นเองโดยคนไทย นอกจากภารกิจของดาวเทียมเล็กในด้านการถ่ายทอดเทคโนโลยีอวกาศข้างต้นแล้ว ดาวเทียมเล็กดวงนี้ยังทำหน้าที่เสริมการบันทึกภาพบนพื้นผิวโลกให้กับดาวเทียมดวงต่างๆ ที่ GISTDA ให้บริการ เป็นการเพิ่มฐานข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียมที่จะเป็นประโยชน์ต่อการประยุกต์ใช้งานด้านต่างๆ อีกมากมาย ทั้งนี้ ดาวเทียมดังกล่าวจะถูกส่งขึ้นสู่อวกาศภายในปี 2565 และจะมีอายุการใช้งานอย่างน้อย 3 ปี

          ด้านนายพรเทพ นวกิจกนก ผู้อำนวยการสำนักโครงการ THEOS-2  กล่าวเสริมเกี่ยวกับดาวเทียมเล็กว่า “ขั้นตอนต่อจากนี้ จะเข้าสู่กระบวนการทดสอบระบบดาวเทียมเล็กที่สหราชอาณาจักร ก่อนจะนำดาวเทียมเล็กมาทดสอบเพิ่มเติมที่อาคารประกอบและทดสอบดาวเทียม หรือ อาคาร AIT ภายในอุทยานรังสรรค์นวัตกรรมอวกาศ อำเภอศรีราชา จังหวัดชลบุรี เพื่อเตรียมความพร้อมของระบบดาวเทียมเล็กก่อนนำส่งขึ้นสู่อวกาศ ซึ่งจะใช้เวลาประมาณ 14 เดือน และหากทุกอย่างเป็นไปตามแผนดาวเทียมดังกล่าวจะถูกส่งขึ้นสู่อวกาศในช่วงกลางปี 65 อย่างแน่นอน”

 

 

****************************************************************************************************

suuesaartaamprasaadaawethiiym.jpg

จากบทความที่แล้วแอดมินชวนคุยกันในเรื่องราวระบบภาคพื้นดินของดาวเทียม

https://www.facebook.com/328782391264/posts/10158868468691265/

ซึ่งระบบภาคพื้นดินของดาวเทียมสำรวจโลก (Earth Observation Satellite Ground Segment) ประกอบด้วยส่วนงานหลัก 3 ส่วน คือ

  • การวางแผน-เตรียมคำสั่งในการถ่ายภาพ (Mission ground segment)
  • ติดต่อกับดาวเทียมและบริหารจัดการดาวเทียม (Control ground segment)
  • การรับสัญญาณและผลิตภาพถ่ายดาวเทียม (Image ground segment)

ครั้งนี้แอดมินจะเน้นอธิบายในส่วนของการติดต่อกับดาวเทียมและบริหารจัดการดาวเทียม

สำหรับหลักการพื้นฐานของการสื่อสารก็คือจะต้องมีการโต้ตอบ พูดคุยกันระหว่างคู่สนทนา สมมติ ถ้าผู้พูดต้องการสื่อสารกับผู้ฟัง สมองของผู้พูดจะสั่งงานให้เปล่งเสียงออกมาโดยใช้กล่องเสียงและปากเป็นอุปกรณ์ในการแปลงคำสั่งของสมองให้เป็นภาษาที่ผู้ฟังเข้าใจในรูปแบบของคลื่นเสียง ผ่านตัวกลางคืออากาศ แล้วคลื่นเสียงที่เปล่งออกมานั้นเดินทางมากระทบที่หูของผู้ฟัง จากนั้น หูของผู้ฟังเป็นอุปกรณ์ที่ทำการแปลงคลื่นเสียงนั้น ให้เป็นภาษาที่สมองของผู้ฟังเข้าใจ แล้วสมองของผู้ฟัง จะตอบสนองต่อความต้องการของผู้พูด โดยการโต้ตอบกลับมาในวิธีการเช่นเดียวกันกับผู้พูด

แล้วถ้าเป็นดาวเทียมล่ะ..?? จะสื่อสารกันอย่างไร

หลักการจะคล้ายๆกับการสื่อสารของมนุษย์ แต่จะมีความซับซ้อนที่มากกว่า ในเชิงเทคนิค แน่นอนว่าการสื่อสาร จะต้องมีอย่างน้อย 2 คน คือ ผู้พูดกับผู้ฟัง สำหรับผู้พูดของการสื่อสารกับดาวเทียมคือ ระบบภาคพื้นดิน (Ground Station) และผู้ฟังคือดาวเทียม (Satellite) สมองของระบบภาคพื้นดินคือระบบการวางแผนถ่ายภาพ (Mission Ground Segment) ผลลัพธ์ที่ได้ก็คือ “คำสั่ง” ที่ต้องการให้ดาวเทียมดวงนั้นๆกระทำ ระบบวางแผนการถ่ายภาพส่งคำสั่งนั้นๆ ผ่านมายังระบบความคุมดาวเทียม (Control Ground Segment) ระบบนี้จะทำการแปลงคำสั่งนั้นๆ ให้อยู่ในรูปแบบของคลื่นความถี่ที่ดาวเทียมรู้จัก เปรียบเสมือนกล่องเสียง และส่งคลื่นความถี่นั้นโดยจานดาวเทียม (Antenna) เปรียบเสมือนปากของมนุษย์ ส่งผ่านตัวกลางคือชั้นบรรยากาศ ไปยังดาวเทียม โดยดาวเทียมจะมีเสาอากาศที่ทำหน้าที่เปรียบเสมือนหู รับคลื่นความถี่นั้นมาแปลงกลับเป็นภาษาที่ดาวเทียมเข้าใจพร้อมตอบสนองกับคำสั่งนั้นๆ แล้วโต้ตอบกลับมาด้วยวิธีเดียวกันกับระบบภาคพื้นดิน

“ภาษาที่ดาวเทียมเข้าใจ”ล่ะ เอ๊ะ ยังไง !!! ดาวเทียมมีหลายภาษาหรือ?

แอดมินจะเปรียบเทียบง่ายๆนะครับ ดาวเทียมก็เปรียบเสมือนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชิ้นหนึ่ง ที่ถูกส่งไปยังอวกาศ ที่ใกล้ตัวเราที่เห็นได้ชัดตัวอย่างเช่น “โดรน” จะมีรีโมทส่งคำสั่งไปควบคุมการบินของโดรนบางรุ่น โดรนสามารถส่งภาพมาให้เราดูแบบ real-time ได้อีกด้วย ส่วนการผลิตดาวเทียมก็มีหลากหลายผู้ผลิต หลากหลายประเทศที่ผลิตดาวเทียม แต่ละเจ้าก็มีเทคโนโลยีของตนเองที่แตกต่ากัน ดังนั้น วิธีการส่งคำสั่งและวิธีการแปลงคำสั่งของแต่ละเจ้าหรือแต่ละค่ายจะต่างกันนั่นเอง เปรียบเสมือนเราไปคุยกับคนอังกฤษด้วยภาษาไทย เช่น ถามเค้าว่า “กินข้าวหรือยังครับ” เขาก็จะงงๆ ตอบสนองต่อกับคำพูดเราไม่ถูก แต่ถ้าถามว่า “Do you have breakfast?” คนอังกฤษก็เข้าใจและสามารถตอบสนองกับคำพูดเราได้นั่นเองครับ

สำหรับประเทศไทยตอนนี้เรากำลังจะมีดาวเทียมดวงใหม่อีก 2 ดวง ภายใต้โครงการเดียวกัน เป็นดาวเทียมสำรวจทรัพยากร ที่มีชื่อว่า THEOS-2 MainSAT ผู้ผลิตคือ Airbus ของประเทศฝรั่งเศส และอีกดวงหนึ่งมีชื่อว่า THEOS-2 SmallSAT ผู้ผลิตคือ Surrey Satellite Technology Ltd. หรือ SSTL ของประเทศอังกฤษ และเหล่าวิศวกรทั้งหมด 22 คน ก็ได้เรียนรู้อย่างเต็มระบบกับการสร้างดาวเทียมกับ SSTL จนครบสมบูรณ์แล้วและพร้อมที่จะพัฒนาวงการอวกาศของประเทศไทย ให้เป็นที่ยอมรับระดับสากลให้ได้ ความฝันนี้ ไม่เกินฝีมือคนไทยหรอก จริงไหมครับ แอดมินเอาใจช่วยเหล่าวิศวกรคนเก่งของ GISTDA ทุกคนนะครับ

ขอบคุณข้อมูลจาก 

ธงชัย  ตรีอินทอง
Satellite Control Engineer
โครงการTHEOS-2 SmallSAT
#จิสด้า #จิสด้าก้าวสู่ปีที่21 #space #Thailand #อวกาศ #mhesi #อว #GISTDA #ดาวเทียม #gistdathenameyoucantrust

 

****************************************************************************************************

รู้จักกับระบบภาคพื้นดิน...

picture1_2.jpg


จากบทความที่แอดมินชวนคุยกันในตอนที่แล้ว “จากดาวเทียมอันไกลโพ้น..สู่ระบบสถานีภาคพื้นดินได้ย่างไร”

https://www.facebook.com/328782391264/posts/10158833069771265/ 

เรื่องของระบบภาคพื้นดินยังไม่หมด แอดมินเลยชวนคุยต่อเพื่อสร้างความเข้าใจในระบบให้มากยิ่งขึ้น โดยบทความนี้จะเน้นอธิบายในส่วนของการวางแผนถ่ายภาพเป็นหลักนั่นเองครับ

 

ระบบภาคพื้นดินของดาวเทียมสำรวจโลก หรือ Earth Observation Satellite Ground Segment ประกอบด้วยส่วนงานหลัก 3 ส่วน ได้แก่:

  • • การวางแผน-เตรียมคำสั่งในการถ่ายภาพ (Mission ground segment)
  • • ติดต่อกับดาวเทียมและบริหารจัดการดาวเทียม (Control ground segment)
  • • การรับสัญญาณและผลิตภาพถ่ายดาวเทียม (Image ground segment)


ทำไมต้องมีระบบวางแผนถ่ายภาพ

เนื่องจากพื้นที่ครอบคลุมในการถ่ายภาพของดาวเทียมในแต่ละช่วงเวลามีจำกัด เพื่อให้ดาวเทียมสามารถถ่ายภาพได้มากที่สุดในกรอบเวลาที่กำหนด จึงต้องวางแผนการใช้งานให้เกิดผลสัมฤทธิ์ในการถ่ายภาพให้ดีขึ้น ยิ่งในอนาคต GISTDA จะมีดาวเทียมมาเพิ่ม2 ดวงได้แก่ THEOS-2 MainSAT และ SmallSAT ทำให้การวางแผนถ่ายภาพอย่างมีประสิทธิภาพเป็นระบบที่สำคัญและขาดไม่ได้นั่นเองครับ

ระบบวางแผนถ่ายภาพใช้งานตอนไหนบ้าง

ใช้ในช่วงเวลาที่มีคนส่งคำขอถ่ายภาพพื้นที่ เช่น กรณีเกิดภัยพิบัติหรือเพื่อวิเคราะห์พืชผลเกษตร เนื่องจากดาวเทียมสำรวจโลกของไทยมีวงโคจรที่เป็นลักษณะสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ (Sun Synchronous Orbit) ทำให้มีช่วงที่โคจรผ่านสถานีภาคพื้นดินที่อำเภอศรีราชาประมาณ 4 ครั้ง/วัน คือช่วงเช้าโคจรผ่าน 2 ครั้งและช่วงเย็น 2 ครั้ง ซึ่งก่อนที่ดาวเทียมจะเข้าวงรับสัญญาณ ระบบวางแผนจะต้องคำนวณแผนการถ่ายภาพให้เสร็จเรียบร้อยจึงค่อยส่งแผนให้ฝ่ายควบคุมเพื่อส่งคำสั่งต่อให้ดาวเทียมปฏิบัติงานตามภารกิจที่ได้วางแผนไว้

ระบบวางแผนถ่ายภาพทำงานยังไง

เป็นการจัดลำดับว่าคำขอไหนมีคะแนนมากสุดโดยวัดจาก

1. ลำดับความสำคัญ – คำขอประเภทภัยพิบัติจะได้คะแนนในข้อนี้มากเนื่องจากเวลาจำกัด และมีความจำเป็นเร่งด่วน
2. มุมที่หันมาถ่าย – มุมยิ่งเยอะภาพที่ถ่ายออกมาจะยิ่งเบี้ยว หรือไม่ได้มุมภาพตามที่ต้องการ
3. ปริมาณเมฆ – ถ้าเมฆเยอะถ่ายไปก็เห็นแต่เมฆ
4. วันหมดอายุ – ทุกคำขอมีช่วงเวลา เช่น คำขอภาพถ่ายพื้นที่เกษตรตั้งแต่ช่วงเข้าพรรษาไปจนกระทั่งออกพรรษา หากคำขอไหนไม่รีบก็ยังไม่ต้องถ่าย

ในการคำนวณแน่นอนว่าต้องคำนึงถึงข้อจำกัดต่างๆของอุปกรณ์บนดาวเทียม เช่น เรื่องความจุหน่วยความจำ, ความร้อน, พลังงาน, และระยะเวลาในการหมุนตัวของดาวเทียม โดยปกติแล้วระบบจะทำการคำนวณแผนไว้ในระยะยาว แต่เนื่องจากมีเรื่องความแม่นยำของวงโคจรที่ต้องอัพเดตทุกวันและคำขอใหม่ที่มีความสำคัญมากมาแทรก จึงทำให้ต้องคำนวณแผนใหม่ในทุกๆวันอีกด้วย


แล้วระบบนี้ให้ใครใช้ได้บ้าง?

ณ ตอนนี้ GISTDA หรือ สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) กำลังพัฒนาแพลตฟอร์มที่ให้ประชาชนทั่วไปสามารถส่งคำขอถ่ายภาพพื้นที่ที่ต้องการ หรือเลือกภาพถ่ายดาวเทียมในคลังข้อมูลมาใช้ประโยชน์ได้ ถ้าเพื่อนๆยังนึกไม่ออกแอดมินจะบอกว่าอารมณ์เหมือนกับการเข้าไปเลือกซื้อของในแพลตฟอร์มสะดวกซื้อออนไลน์นั่นเองครับ ที่ทั้งง่ายและสะดวก ทั้งนี้หากใครส่งคำขอถ่ายภาพไม่เป็นก็สามารถติดต่อกับฝ่ายบริการลูกค้าของ GISTDA ได้ หรือสอบถามข้อมูลได้โดยตรงผ่านช่องทางอีเมล์ info@gistda.or.th   เบอร์โทรศัพท์ 02-141-4466 ได้เลยครับ “เรื่องราวจากอวกาศ จะไม่เป็นเรื่องที่ไกลตัวสำหรับคุณอีกต่อไป” 

 

Image: Airbus

เรียบเรียงโดย
นนท์ มีบุญ
Mission Planning Engineer

 

 

***************************************************************************************************************

จากดาวเทียมอันไกลโพ้น..สู่ระบบสถานีภาคพื้นดินได้อย่างไร?
(ground system overview)

cchaakdaawethiiymanaiklophn.jpg

ตลอดระยะเวลา 5-6 เดือนที่ผ่านมา แอดมินได้นำเสนอองค์ความรู้และเรื่องราวที่เกี่ยวข้องกับดาวเทียมมากมาย คราวนี้ถึงคิวของการรับสัญญาณจากดาวเทียมกันบ้างมาดูกันนะครับว่าจะมีวิธีการในส่วนนี้อย่างไรบ้าง...

   เมื่อดาวเทียมได้ถูกปล่อยเข้าสู่อวกาศแล้ว ดาวเทียมจะเคลื่อนที่ไปตามแนววงโคจรที่กำหนดไว้ และดำเนินการปฏิบัติภารกิจตามที่ได้รับมอบหมาย  ตัวอย่างเช่น กรณีที่ภารกิจของดาวเทียมเป็นการถ่ายภาพสำรวจโลก (ดาวเทียมจะถ่ายภาพตามคำสั่งที่ได้สั่งจากสถานีภาคพื้นดิน) ดาวเทียมก็จะทำการถ่ายภาพพื้นที่ต่างๆบนโลกจากแนววงโคจรบนอวกาศ ผ่านชุดกล้องที่ติดตั้งอยู่บนดาวเทียม โดยเมื่อทำการถ่ายภาพเสร็จสิ้น ตัวดาวเทียมก็จะทำการส่งข้อมูลภาพถ่ายลงมา เพื่อทำการวิเคราะห์และประมวลผล พร้อมส่งต่อไปให้ผู้ใช้ในขั้นตอนต่อไป ซึ่งในกระบวนการรับข้อมูลดังกล่าวจากดาวเทียมนั้น เราจะใช้สถานีภาคพื้นดินเป็นช่องทางในการติดต่อสื่อสารกับดาวเทียมนั่นเองครับ

ซึ่งโดยปกติเราจะกำหนดกระบวนการได้มาซึ่งข้อมูลของดาวเทียมออกเป็น 3 ระดับ ด้วยกันคือ

  • กระบวนการในระดับต้นน้ำ (Upstream) จะครอบคลุม ตั้งแต่ต้นทางของข้อมูลในอวกาศ จากอุปกรณ์บนดาวเทียม เช่น กล้องถ่ายภาพ เซ็นเซอร์ และอุปกรณ์ประมวลผลต่างๆที่ติดตั้งอยู่บนดาวเทียม ไปจนถึงกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการติดต่อสื่อสารผ่านสถานีภาคพื้นดิน เช่น การรับสัญญาณข้อมูลดิบจากดาวเทียม (Satellite raw data)
  • ระดับกลางน้ำ (Midstream) เป็นการประมวลผลและปรับแก้ข้อมูลเบื้องต้นรวมไปถึงการจัดเก็บคลังข้อมูล และส่งต่อข้อมูลไปยังส่วนต่อไป
  • ระดับปลายน้ำ (Downstream) เป็นส่วนที่ทำการประมวลผลและปรับแก้ข้อมูลให้มีมูลค่าเพิ่ม (Value Adding) ในระดับที่สูงขึ้น เพื่อนำไปประยุกต์ใช้งาน และทำให้เกิดคุณค่าของข้อมูลในด้านต่างๆ ต่อไป เช่น การประยุกต์ใช้ข้อมูลด้านการเกษตร, ป่าไม้, ภัยพิบัติ รวมถึงด้านความมั่นคง เป็นต้นครับ

kaarprayuktaichngaankhmuuldaantaang.jpg

   ส่วนสำคัญอีก 1 ส่วนที่อยากจะให้ทุกคนรู้จัก นั่นก็คือ ระบบสถานีภาคพื้นดิน (ground system) ซึ่งถือเป็นองค์ประกอบหลักในระดับต้นน้ำ (Upstream) และเชื่อมต่อกับระดับกลางน้ำ (Midstream) เพื่อให้เกิดการส่งต่อข้อมูลจากเทคโนโลยีดาวเทียมในระดับอวกาศมาสู่ผู้ใช้ในระดับปลายน้ำ (Downstream) ได้อย่างสมบูรณ์ตามภารกิจของดาวเทียมแต่ละดวงต่อไป ดังนั้น หากปราศจากการเชื่อมต่อจากสถานีภาพพื้นดินแล้ว ดาวเทียมก็ไม่ต่างจากวัตถุอวกาศอื่นๆ ที่ไม่สามารถควบคุมใช้งานได้ และล่องลอยอยู่ในวงโคจรอย่างไม่มีประโยชน์ อีกทั้งยังเป็นอุปสรรคในการคมนาคมทางอวกาศของภารกิจอื่นๆอีกด้วยครับ

   ดังนั้น...ระบบสถานีภาคพื้นดินจึงประกอบขึ้นด้วยองค์ประกอบย่อยหลายระบบที่มีการหน้าที่ทำงานอย่างสอดคล้องกัน ตั้งแต่ระบบวางแผนภารกิจ (Mission Planning) ที่รวบรวมความต้องการข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียมซึ่งได้รับมาจากผู้ใช้ปลายทาง (End User) และนำมาประมวลผลร่วมกับข้อมูลวงโคจรของดาวเทียม ซึ่งได้จากผลการวิเคราะห์ของระบบวิเคราะห์วงโคจร (Flight Dynamics System - FDS) ก่อนจะส่งแผนคำสั่งการใช้งานดาวเทียมไปยังศูนย์ปฏิบัติการควบคุมดาวเทียม (Satellite Operation Center - SOC) ที่ทำหน้าที่ติดต่อ และส่งแผนคำสั่งไปยังดาวเทียมผ่านสถานีจานรับ-ส่งสัญญาณดาวเทียม (satellite ground station antenna) โดยอาศัยคลื่นสัญญาณวิทยุ เพื่อติดต่อสื่อสารกับดาวเทียมนั่นเองครับ

   เมื่อดาวเทียมได้รับคำสั่งจากสถานีภาคพื้นดินและแผนปฏิบัติภารกิจ (Mission Plan) แล้ว ดาวเทียมก็จะดำเนินการถ่ายภาพในพื้นที่ต่างๆตามที่ได้รับมอบหมายหน้าที่ ตามเส้นทางที่ดาวเทียมเคลื่อนตัวผ่านในวันนั้น และได้ทำการเก็บข้อมูลภาพถ่ายไว้ในหน่วยความจำบนตัวดาวเทียมแล้ว  ดาวเทียมก็จะทำเชื่อมต่อสัญญาณกับสถานีภาคพื้นดิน และทำการสื่อสารข้อมูลผ่านช่องสัญญาณ (Downlink) เมื่อดาวเทียมเคลื่อนที่ผ่านน่านฟ้าในระยะขอบเขตการติดต่อกับสถานีภาคพื้นดินได้อีกครั้ง โดยจะส่งข้อมูลสำคัญ เช่น ข้อมูลภาพถ่ายที่อยู่ในหน่วยความจำ ข้อมูลสถานะสุขภาพต่างๆของดาวเทียม ส่งกลับลงมายังจานรับสัญญาณดาวเทียม เพื่อกลับเข้าสู่ระบบรับสัญญาณและผลิตภาพถ่ายดาวเทียม (Image Ground Segment - IGS) ซึ่งทำหน้าที่แปรสภาพข้อมูลดาวเทียมที่ถูกเข้ารหัส และทำการประมวลผลให้เป็นข้อมูลภาพเชิงคลื่นและเชิงพิกัดตามความต้องการของผู้ใช้งาน (End User) ต่อไปครับ เนื่องจากการทำงานขององค์ประกอบย่อยๆทุกระบบภายใต้สถานีภาคพื้นดินดังกล่าวต้องมีความต่อเนื่องและสอดคล้องกันตั้งแต่ต้นทางของข้อมูลที่มาจากดาวเทียม ไปจนถึงกระบวนการส่งมอบข้อมูลผลิตภัณฑ์พร้อมใช้ไปยังผู้ใช้งาน ดังนั้น การจัดการโครงการพัฒนาระบบสถานีภาคพื้นดินจึงมีรายละเอียดและขั้นตอนที่ซับซ้อน ตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบระบบให้สอดคล้องกับการใช้งาน ซึ่งประกอบไปด้วยการออกแบบเบื้องต้น (Preliminarily Design Review -PDR) การออกแบบละเอียด (Critical Design Review-CDR)  การพัฒนาองค์ประกอบย่อยแต่ละส่วน ไปจนถึงการทดสอบระบบย่อย (Unit Test) และการทดสอบระบบองค์รวม (Integration Test)

   ในส่วนของการพัฒนาระบบสถานีภาคพื้นดินนั้น ตำแหน่ง Product Manager จะเป็นผู้ที่รับบทบาทในการตัดสินใจวางแผนการดำเนินงาน โดยคำนึงถึงการพัฒนาและการทดสอบระบบ เพื่อความพร้อมในการปฏิบัติการดาวเทียม (Satellite Operation) หลังจากที่ดาวเทียมได้ถูกปล่อยเข้าสู่วงโคจรแล้วครับ

   เห็นมั้ยครับว่า.. กว่าจะได้มาซึ่งข้อมูลดาวเทียมเพื่อให้ทันต่อสถานการณ์ต่างๆมันไม่ใช่เรื่องง่ายเลย แต่ก็ไม่ใช่เรื่องยากของพี่ๆทีมวิศวกรGISTDA เลยครับ โดยเฉพาะ ทีม THEOS-2 ที่พัฒนาดาวเทียมดวงใหม่ อีกไม่นาน เราจะได้เห็นดาวเทียมดวงใหม่และได้ใช้ประโยชน์จากดาวเทียมดวงนี้กันอย่างแน่นอนครับ

ขอบคุณข้อมูลจาก
ทโยดิษ พลายด้วง
Product Manager & Ground System Engineer for THEOS-2 SmallSAT/MMGS
โครงการTHEOS-2 SmallSAT

 

****************************************************************************************************

เรื่องน่ารู้..กับระบบวิเคราะห์วงโคจรของดาวเทียม
Flight Dynamics System

eruuengnaaruukabrabbwiekhraaahwngokhcchrkhngdaawethiiym-02_0.jpg

 

มาต่อกันที่เรื่องราวของดาวเทียมอีกเช่นเคยนะครับ แอดมินยังคงมีข่าวสารสาระน่ารู้และเทคนิคทางวิศวกรรมมาเล่าสู่กันฟัง เรามาทำความรู้จักกับดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT กันต่อ เนื่องจากดาวเทียมนี้เป็นดาวเทียมในวงโคจร Low Earth Orbit (LEO) จะมีการเคลื่อนที่อยู่ในวงโคจรระดับความสูงประมาณ 500 กิโลเมตรจากพื้นโลก และเป็นดาวเทียมที่โคจรด้วยความเร็วกว่า 7 กิโลเมตรต่อวินาที ดังนั้น จึงจำเป็นต้องมี ระบบวิเคราะห์วงโคจรหรือว่า Flight Dynamics System (FDS) ทำหน้าที่คาดการณ์การเคลื่อนที่ของดาวเทียม เพื่อที่จะสามารถบอกตำแหน่งและความเร็วที่แน่ชัดของดาวเทียมในแต่ละเวลาที่สนใจได้

โดยในหลักการทำงานของระบบวิเคราะห์วงโคจรในแต่ละครั้งจะสามารถแบ่งกระบวนการหลักๆออกเป็น 2 ส่วน คือ

1.การนำข้อมูลการเคลื่อนที่ของดาวเทียมที่ถูกบันทึกมาทำการหาวงโคจรที่แท้จริง

2.พยากรณ์การเคลื่อนที่ของดาวเทียมในอนาคต

   โดยปกติแล้วที่มาของข้อมูลการเคลื่อนที่ของดาวเทียมจะมาจากอุปกรณ์ GPS ซึ่งติดตั้งอยู่บนดาวเทียม โดยดาวเทียมจะทำการบันทึกข้อมูล GPS ที่ระบุค่าตำแหน่งและความเร็วของดาวเทียม ณ เวลานั้นๆ ไว้ในหน่วยความจำบนดาวเทียม และเมื่อดาวเทียมเคลื่อนที่ผ่านสถานีภาคพื้นดิน (Ground Segment) ก็จะทำการส่งข้อมูลดังกล่าวลงมาที่สถานีภาคพื้นดิน หลังจากนั้นสถานีภาคพื้นดินจะประมวลผลข้อมูลเบื้องต้น และส่งข้อมูลต่อไปที่ระบบวิเคราะห์วงโคจร เพื่อทำการประมวลผลในขั้นตอนต่อไป แต่เนื่องจากข้อมูลการวัดค่าต่างๆจากเครื่องมือวัดที่ได้มาจากอุปกรณ์ GPS นั้นจะมีค่าความคลาดเคลื่อนของตัวอุปกรณ์เอง ทำให้ระบบวิเคราะห์วงโคจรไม่สามารถนำข้อมูลการเคลื่อนที่ของดาวเทียมมาใช้ในการพยากรณ์การเคลื่อนที่ของดาวเทียมในอนาคตได้เลยทันที จึงต้องมีกระบวนการ การหาวงโคจรที่แท้จริงของดาวเทียมก่อนที่จะการพยากรณ์การเคลื่อนที่ของดาวเทียม โดยอาศัยหลักการทางคณิตศาสตร์ผ่านการคำนวณและประมวลผลด้วยซอฟต์แวร์ ของระบบวิเคราะห์วงโคจร เพื่อให้การพยากรณ์การเคลื่อนที่ของดาวเทียม มีความถูกต้องแม่นยำสูงสุดนั่นเองครับ

   การพยากรณ์การเคลื่อนที่ที่แม่นยำของดาวเทียมจากระบบวิเคราะห์วงโคจรนั้น มีความสำคัญมากกับระบบวางแผนการใช้งานดาวเทียม Mission Planning System (MPS) และการปรับวงโคจรของดาวเทียม Orbit Maneuver (ถ้ามี) เพราะตำแหน่งและความเร็วของดาวเทียม ณ เวลานั้นๆ มีผลต่อกระบวนการเหล่านี้อย่างมาก และนี่ก็เป็นเหตุผลที่ว่าทำไมระบบภาคพื้นจึงต้องมี “ระบบวิเคราะห์วงโคจรของดาวเทียม”

   เรื่องราวของดาวเทียมยังไม่จบเพียงแค่นี้นะครับ ยังมีเนื้อหาน่ารู้ต่างๆอีกมากมาย เอาไว้แอดมินจะนำมาเล่าให้ฟังเพิ่มเติมอีกนะครับ / ขอบคุณที่ติดตามข้อมูลสาระดีๆจากทาง GISTDA

ขอบคุณข้อมูลจาก
พิชญ์ จันทวิชญสุทธิ์
Flight Dynamics and Mission Planning System Engineer โครงการ THEOS-2 SmallSAT

#เกร็ดความรู้จากวิศวกรดาวเทียม #เรื่องเล่าจากแดนไกล #THEOS2 #จิสด้า #จิสด้าก้าวสู่ปีที่21 #space #Thailand #อวกาศ #mhesi #อว #GISTDA #ดาวเทียม #gistdathenameyoucantrust

****************************************************************************************************

 

ดาวเทียมเล็ก กับตำแหน่งบนอวกาศ..!!

20210121_smallsatgps.jpg

วันนี้แอดมินจะพาเพื่อนๆไปรู้จักและทำความเข้าใจกับเรื่องราวของดาวเทียมกันอีกครั้ง

จะว่าไปแล้วมันเป็นเรื่องที่ใกล้ตัวกับเพื่อนๆเป็นอย่างยิ่ง หลายคนต้องรู้จักและใช้งาน GPS ในชีวิตประจำวัน เพื่อบอกตำแหน่งของตัวเองและนำทางไปยังจุดหมายบนพื้นโลก สำหรับบนดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT ก็เช่นกัน สัญญาณ GPS จะถูกใช้เพื่อระบุตำแหน่งของดาวเทียมขณะปฏิบัติภารกิจในอวกาศ ซึ่งดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT ที่วิศวกรไทยได้ร่วมพัฒนานั้นสามารถรู้ตำแหน่งได้แม่นยำมาก มีความคลาดเคลื่อนไม่เกิน 5 เมตร นอกจากบอกตำแหน่งแล้ว ข้อมูลสำคัญที่เราใช้จาก GPS คือเวลา ตำแหน่ง ความเร็ว และทิศทางในการเคลื่อนที่ของดาวเทียม ซึ่งนำไปใช้ในการประมวลผลต่อไปในระบบควบคุมดาวเทียม

แล้ว GPS ล่ะ มันคืออะไร?

GPS มีชื่อเต็มว่า Global Positioning System เป็นหนึ่งในระบบดาวเทียมระบุตำแหน่งทั่วโลก ด้วยคลื่นสัญญาณวิทยุ Radio-navigation system ซึ่งระบบการนำทางด้วยดาวเทียมนั้นเรียกโดยรวมว่า GNSS (Global Navigation Satellite System) เป็นกลุ่มดาวเทียมที่โคจรอยู่ในช่วงประมาณความสูง 20,000 กม.ขึ้นไปจากโลก ซึ่งจัดอยู่ในกลุ่มวงโคจรระดับกลาง (Medium Earth Orbit)  หากเราจินตนาการว่า มีดาวเทียมยี่สิบกว่าดวงโคจรล้อมรอบโลกของเราไว้ มีวงโคจรคล้ายลักษณะการสานตระกร้อด้วยเส้นห่างๆ แต่ครอบคลุมทั้งโลกไว้ อุปกรณ์รับสัญญาณ GPS (GPS receiver) ที่เรามีจะรับสัญญาณจากดาวเทียมเหล่านั้น แล้วนำมาคำนวณหาตำแหน่งเราได้ในที่สุด ทำให้เราสามารถหาตำแหน่งได้ตลอดเวลา ในส่วนวงโคจรของดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT ที่จะโคจรที่ความสูงประมาณ 680 กม.ขึ้นไปจากโลก จัดอยู่ในกลุ่มวงโคจรระดับต่ำ (Lower Earth Orbit) ทำให้ดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT สามารถรับสัญญาณ GPS เพื่อใช้ระบุตำแหน่งได้นั่นเองครับ

GPS มีระบบเดียวรึเปล่า?

ระบบนำทาง GPS ก่อตั้งโดยประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นระบบแรกที่เปิดให้ใช้งานแบบสาธารณะ และได้รับความนิยมในประเทศไทย เราจึงคุ้นเคยกับชื่อนี้มากกว่าชื่อ GNSS ระบบอื่น (แอดมินจึงเลือกใช้ GPS แทนคำว่า GNSS) นอกจาก GPS แล้ว ยังมีระบบดาวเทียมนำทางที่หลายคนอาจคุ้นชื่อ เช่น GLONASS ของประเทศรัสเซีย หรือระบบนำทางที่เพิ่งเปิดให้ใช้งานแบบสาธารณะเช่น BeiDou ของประเทศจีน และ GALILEO ของฝั่งยุโรป นอกจากนี้ทางฝั่งเอเชียยังมีระบบนำทางเฉพาะพื้นที่ (Regional Navigation Satellite System) ได้แก่ QZSS ของประเทศญี่ปุ่น และ NavIC ของประเทศอินเดีย ซึ่งสัญญาณของทั้ง QZSS และ NavIC  ก็ต่างครอบคลุมพื้นที่ประเทศไทยเช่นกัน

มีแค่ GPS พอไหม?

คำตอบคือ ไม่พอสำหรับภารกิจของ THEOS-2 SmallSAT เนื่องจากว่า GPS บอกได้ว่าดาวเทียมอยู่ตรงไหนของอวกาศ แต่ไม่สามารถระบุว่า ดาวเทียมเอียงตัวหรือหันหน้าไปทางไหน ภาระกิจหลักของดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT คือการถ่ายภาพ ซึ่งจะต้องหันกล้องถ่ายภาพไปยังพื้นโลก และมีการเอียงตัวเพื่อถ่ายภาพเหนือประเทศไทย การถ่ายภาพบนพื้นที่เล็กๆที่ต้องการความแม่นยำสูง จำเป็นต้องเพิ่มอุปกรณ์สำหรับบอกทิศทางการวางตัวของดาวเทียม ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบการระบุตำแหน่ง และควบคุมทรงตัวของดาวเทียม หรือที่เรียกว่า Attitude determination and Control System: ADCS

ADCS ประกอบด้วยอะไรบ้าง?

สำหรับ ADCS จะประกอบไปด้วยกลุ่มอุปกรณ์เซ็นเซอร์รับค่า (Input) , ส่วนวิเคราะห์ข้อมูลตำแหน่งและประมวลผล (Processing) , และส่วนอุปกรณ์ปรับแก้การทรงตัวของดาวเทียม (Actuator) ซึ่งอุปกรณ์ AOCS อย่างกลุ่มเซนเซอร์รับค่าก็สามารถแบ่งย่อยได้หลายชนิด เช่น
  การระบุตำแหน่งดาวเทียม สามารถใช้สัญญาณ GPS ที่ให้ความแม่นยำสูง หรือใช้เซนเซอร์วัดสนามแม่เหล็ก (magnetometer) ซึ่งจะสามารถระบุตำแหน่งดาวเทียมได้จากการวัดสนามแม่เหล็กทั้งสามแกนของเซนเซอร์(แกน X Y และZ) มาเทียบกับสนามแม่เหล็กโลก

  การหามุมการเอียงตัวของดาวเทียม สามารถเลือกใช้กล้องติดตามดวงดาว (Star Tracker) ที่ให้ความแม่นยำสูงมาก ใช้หลักการติดตามดวงดาวที่สว่างมาก นำมาเทียบตามคลังแผนที่ดวงดาว หรือจะเลือกใช้ เซนเซอร์ดวงอาทิตย์ (sun sensor) ที่ให้ความแม่นยำรองลงมา ใช้หลักการคำนวณมุมตกกระทบของแสงจากดวงอาทิตย์

  นอกจากนี้ยังมี Inertial Sensor อย่างไจโรสโคป (Gyroscope) ที่ช่วยวัดอัตราในการหมุนตัวของดาวเทียมให้แม่นยำมากยิ่งขึ้น

จะเห็นได้ว่าการที่จะทราบตำแหน่งของดาวเทียมนั้นต้องใช้อุปกรณ์หลายประเภท ข้อสำคัญคือต้องอาศัยการทำงานร่วมกันระหว่างอุปกรณ์ ทั้งนี้วิศวกรผู้ออกแบบต้องพิจารณาว่าดาวเทียมนั้นต้องการความแม่นยำแค่ไหนและอุปกรณ์ชนิดไหนที่เหมาะสมกับภารกิจมากที่สุด เพื่อนๆเห็นมั้ยครับว่าการควบคุมดาวเทียมนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายเลยแต่ก็ไม่ใช่เรื่องยากเกินฝีมือคนไทย และดาวเทียมเล็กขนาด 120 กิโลกรัมนี้เองจะเป็นความภาคภูมิใจของคนไทยที่เราจะกลับมาประกอบทดสอบกันที่ประเทศไทย ณ อุทยานรังสรรค์นวัตกรรมอวกาศ อำเภอศรีราชา จังหวัดชลบุรี ร่วมส่งกำลังใจให้ทีมวิศวกรจากแดนไกลกันด้วยนะครับ ส่วนรอบหน้าจะเป็นอะไรนั้น อย่าลืมติดตามเกร็ดความรู้จากพวกเขาเหล่านั้นกันนะครับ....  

ขอบคุณข้อมูลจาก
ปริพรรษ ไพรัตน์
ADCS Hardware & GPS Apprentice Engineer โครงการ THEOS-2 SmallSAT

#เกร็ดความรู้จากวิศวกรดาวเทียม #เรื่องเล่าจากแดนไกล #THEOS2 #จิสด้า #จิสด้าก้าวสู่ปีที่21 #space #Thailand #อวกาศ #mhesi #อว #GISTDA #ดาวเทียม #gistdathenameyoucantrust

 

****************************************************************************************************

 

 

จะมั่นใจได้อย่างไรว่า... การเดินทางไปทำงานในประเทศที่มีการระบาดของ COVID-19 ที่เป็นอันดับ 1 ของทวีปยุโรปนั้นจะปลอดภัย

kaaredinthaangaipthamngaanainthwiipyuorp-01_0.jpg

จากสถานการณ์การแพร่ระบาด COVID-19 ที่ระบาดอย่างหนักในทุกประเทศทั่วโลก หลายประเทศพยายามหาวิธีระงับและป้องกัน ไม่เว้นประเทศไทยของเราก็มีการเข้มงวดในเรื่องนี้ ส่วนคนไทยที่มีความจำเป็นจะต้องเดินทางไปยังต่างประเทศไม่ว่าจะกรณีใดๆก็แล้วแต่ก็จะต้องได้รับการรับรองและมีวิธีการดูแลป้องกันตนเองที่ดีเพื่อให้ห่างไกลจากเจ้าโรคระบาดชนิดนี้

เป็นที่รู้กันอยู่แล้วว่า เมื่อช่วงกลางปี พ.ศ.2563 ราวๆ เดือน พ.ค. - มิ.ย. สหราชอาณาจักรหรือประเทศอังกฤษที่เรารู้จักกันดี กำลังประสบปัญหาภาวะการระบาดของไวรัสร้าย COVID-19 อย่างรุนแรง ผู้คนติดเชื้อมากมายมหาศาล รวมทั้งล้มตายไปจำนวนมาก จนติดอันดับ 1 ใน 5 ของโลก และอันดับ 1 ของทวีปยุโรป ต้องยอมรับว่าด้วยภาระหน้าที่ของ GISTDA Team ที่ต้องไปปฏิบัติภารกิจภายใต้โครงการระบบ THEOS-2 นั้น ทำให้ทุกคนไม่สามารถปฏิเสธความรับผิดชอบนี้ได้ แล้วจะทำยังไงดี ?   เสี่ยงเกินไปรึเปล่า ? จะรอดกลับประเทศมั้ย ? ระบบสาธารณสุขของที่นี่ก็ใช่ว่าจะเหมือนบ้านเรา การเข้าถึงการรักษาคงยากน่าดู สิ่งเหล่านี้คือข้อกังวลที่ผุดขึ้นไม่เว้นแต่ละวัน

ในที่สุดข้อกังวลใจเหล่านี้ก็ได้รับการคลี่คลายลงไปพอสมควร หลังจากที่ทางทีมได้ทราบว่าในเมือง Guildford ที่ GISTDA Team  ต้องไปอยู่นั้น ไม่มีการระบาดรุนแรงมากเท่าไรนัก แต่ทั้ง GISTDA และ SSTL (บริษัทที่พัฒนาดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT ร่วมกับทีมวิศวกรไทย) ก็ไม่ได้นิ่งนอนใจ เพราะต่างตระหนักดีว่า สุขภาพของผู้ปฏิบัติงานเป็นสิ่งที่สำคัญ จึงได้มีมาตรการต่างๆมากมายเพื่อดูแลทุกคนอย่างดีที่สุด โดยวิศวกรทุกคน จะได้รับสิทธิในระบบสาธารณสุขเทียบเท่ากับพลเมืองของประเทศ รวมทั้งมีการจัดซื้อประกันการเดินทางที่ครอบคลุมค่าใช้จ่ายในการรักษาพยาบาล หรือกรณีที่จำเป็นต้องส่งตัวกลับประเทศไทยเพื่อทำการรักษาอีกด้วย และทันทีที่พวกเราเดินทางมาถึงประเทศอังกฤษ สิ่งแรกที่ต้องทำคือการกักตัวอยู่ในที่พักของตนเอง 14 วัน ตามนโยบายของรัฐบาลอังกฤษ ในช่วงเวลาของการกักตัว SSTL ดูแลทุกคนเป็นอย่างดี มีการจัดรถรับส่ง ไปรับ GISTDA Team ถึงสนามบิน และส่งตรงที่บ้านพัก นำเอกสาร เครื่องคอมพิวเตอร์ หรือสิ่งของที่จำเป็นอื่นๆมาให้เราตลอดช่วงเวลาที่กักตัว เมื่อครบกำหนดการกักตัวแล้ว ทุกคนต้องเข้าไปที่ออฟฟิศเพื่อรับฟังแนวปฏิบัติตามมาตรการป้องกันโรค COVID-19 หรือที่เรียกว่า Induction ก่อน จึงจะได้รับอนุญาตให้เข้าปฏิบัติงานที่ออฟฟิศตามปกติได้

มาดูกันดีกว่าว่าแนวปฏิบัติของ SSTL มีอะไรบ้าง
1 เริ่มจากแบ่งพนักงานออกเป็น 2 ทีม (Blue & Red) และสลับกันเข้าทำงานที่ออฟฟิศคราวละ 1 สัปดาห์
2 พนักงานทุกคนต้องวัดอุณหภูมิร่างกายก่อนเข้าตึก
3 ถ้าใส่หน้ากากจากข้างนอก ต้องถอดหน้ากากเปลี่ยนใหม่ และทิ้งหน้ากากเก่าทุกครั้งก่อนเข้าตึก โดย SSTL มีหน้ากากอนามัยใหม่ให้บริการฟรีเมื่อต้องเปลี่ยนหน้ากาก
4 หน้ากากแต่ละชิ้น ใช้ได้ไม่เกิน 4 ชม. และเมื่อถอดออกแล้วต้องทิ้งทันที
5 หากพนักงานจำเป็นต้องประสานงานใกล้กันมากกว่า 2 เมตร ต้องใส่หน้ากากเสมอ
6 อนุญาตให้ใช้ลิฟท์ครั้งละ 1 คนเท่านั้น
7 ทางเดินภายในตัวอาคารปรับรูปแบบเป็น One way ห้ามเดินสวนกัน
8 ห้องน้ำใช้ได้ครั้งละ 1 คน (แยกชาย-หญิง)
9 ห้องพักผ่อนและรับประทานอาหาร รวมทั้งโต๊ะทำงาน มีการกำหนดว่าตรงไหนนั่งได้ นั่งไม่ได้ โดยเว้นระยะห่าง 2 เมตร
10 การใช้งานสิ่งของต่างๆในพื้นที่ส่วนรวม ที่ต้องสัมผัส เช่น เครื่องปรินท์เตอร์ เครื่องทำน้ำร้อน โต๊ะประชุม โต๊ะกินข้าว จะต้องเช็ดทำความสะอาดด้วยแผ่นทำความสะอาดผสมสารฆ่าเชื้อทุกครั้ง
11 มีแม่บ้านทำความสะอาดทุกจุด ทุกๆ 15 นาที
12 กำหนดจำนวนผู้ใช้งานห้องประชุม โดยเว้นระยะห่าง 2 เมตร
13 มีเจลล้างมือ และแผ่นทำความสะอาดผสมสารฆ่าเชื้อ วางกระจายทั่วทั้งตึก
14 แจกเจลล้างมือ และหน้ากากอนามัยให้พนักงานทุกคน
15 มีเจ้าหน้าที่ที่เรียกว่า Guardian คอยเดินตรวจตราให้พนักงานทุกคนทำตามแนวปฏิบัติอย่างเคร่งครัด

เป็นยังไงบ้างครับ แนวทางการป้องกันไวรัส COVID-19 เข้มข้นสุดๆกันไปเลย มีมาตรการป้องกันดีขนาดนี้ เลยทำให้ SSTL ได้รับรางวัลหน่วยงานป้องกัน COVID-19 ยอดเยี่ยมด้วยครับ

อีกไม่กี่สัปดาห์ก็จะครบกำหนดการปฏิบัติหน้าที่ภายใต้ภารกิจโครงการ THEOS-2 แล้ว ทีมวิศวกรทุกคนมั่นใจว่า เราจะนำความสำเร็จของโครงการกลับไปฝากทุกคน และเดินทางกลับประเทศไทย ได้อย่างปลอดภัยพร้อมกับสุขภาพที่แข็งแรงทุกคนอย่างแน่นอน จะว่าไปแล้ว หาโอกาสยากมากที่จะได้พบเจอประสบการณ์ชีวิตแบบนี้ เพราะพวกเราคือ Survivor จากประเทศที่มีการระบาดของ COVID-19 เป็นอันดับ 1 ของทวีปยุโรป เป็นกำลังใจให้ทีมวิศวกรที่เป็นตัวแทนจากประเทศไทยในการสร้างตำนานครั้งนี้ด้วยนะครับ

ขอบคุณข้อมูลจาก
สรารักษ์ ธนารัตน์
Image Processing Engineer โครงการ THEOS-2 SmallSAT
#เกร็ดความรู้จากวิศวกรดาวเทียม #เรื่องเล่าจากแดนไกล #THEOS2 #จิสด้า #จิสด้าก้าวสู่ปีที่21 #space #Thailand #อวกาศ #mhesi #อว #GISTDA #ดาวเทียม #gistdathenameyoucantrust #Covid19 #โควิด19  #เรื่องเล่าจากแดนไกล

 

 

****************************************************************************************************

จะมั่นใจได้อย่างไรว่าดาวเทียมอยู่รอดในอวกาศ ?

cchamanaicchaidyaangairwaadaawethiiymyuurdainwkaas.jpg

หลายต่อหลายครั้งที่แอดมินมีโอกาสได้นำเสนอเรื่องราวเกี่ยวกับดาวเทียม ครั้งนี้ก็ยังคงเป็นเรื่องของดาวเทียมแต่เกี่ยวข้องกับความเชื่อมั่น คนส่วนใหญ่อาจจะมองข้ามไปว่าดาวเทียมจะส่งผลกระทบต่อการใช้ชีวิตประจำวันของตัวเองอย่างไร อาจจะคิดไปว่าดาวเทียมก็อยู่บนฟ้า เราก็อาศัยอยู่บนพื้นดิน มันจะเกี่ยวข้องกันตรงไหน แต่ทุกครั้งที่เราเปิด GPS เพื่อพยายามหาเส้นทางไปร้านอาหารที่เพื่อนแนะนำมา หรือเปิดทีวีเจอพยากรณ์อากาศแจ้งเตือนพายุหรือน้ำท่วมที่กำลังใกล้เข้ามา รวมไปจนถึงอาชีพบางอาชีพที่ต้องใช้ GPS ในการทำงาน เช่น..พนักงานส่งอาหาร ส่งสินค้า เป็นต้น สิ่งเหล่านี้กลายเป็นส่วนหนึ่งของการใช้ชีวิต ซึ่งข้อมูลเหล่านี้นั้นมาจากดาวเทียมแทบทั้งสิ้น การใช้ชีวิตประจำวันของเราในปัจจุบันมีการพึ่งพาการทำงานของดาวเทียมอยู่เป็นปกติ หากระบบดาวเทียมทำงานผิดพลาดก็อาจส่งผลกระทบต่อการดำเนินชีวิตของเราได้อย่างมาก

ในส่วนของค่าใช้จ่ายในการผลิตดาวเทียมแต่ละดวงนั้นมีมูลค่าค่อนข้างสูงมาก อย่างดาวเทียม GPS รุ่นล่าสุด ราคาตกประมาณดวงละกว่าหนึ่งหมื่นล้านบาท โอ้ว..!!ราคาสูงมาก เราคงไม่อยากเห็นเงินเหล่านี้สูญหายไปกับดาวเทียมที่เข้าสู่วงโคจรแล้วใช้งานไม่ได้ กลายเป็นขยะอวกาศที่ไร้ค่า นี่แหละคือเหตุผลที่ทำไมเราจึงจำเป็นต้องมีการทดสอบดาวเทียมทุกดวง ด้วยวิธีที่เหมาะสมก่อนที่จะปล่อยขึ้นสู่อวกาศ

แล้วเราจะทดสอบอย่างไรให้มั่นใจได้ว่าดาวเทียมเราจะปลอดภัย ? 
คำตอบ คือ “ดาวเทียมผ่านสภาพแวดล้อมอะไร เราก็ทดสอบอย่างนั้น”

ในช่วงชีวิตของดาวเทียมก่อนที่จะขึ้นไปโคจรในอวกาศนั้น ต้องผ่านสภาพแวดล้อมอันตรายหลายอย่าง สิ่งแรก...ดาวเทียมต้องประสบพบเจอก็คือ แรงสั่นสะเทือนที่รุนแรงจากจรวดลำเลียง (Launch Vehicle) ขณะเคลื่อนตัวผ่านชั้นบรรยากาศ ขึ้นสู่วงโคจร  หลังจากดาวเทียมแยกตัวออกจากจรวดลำเลียง และโคจรรอบโลกเพื่อปฏิบัติภารกิจตามที่ได้ถูกออกแบบไว้นั้น ดาวเทียมจะต้องทำงานภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีความผันผวนสูงกว่าบนผิวโลกมากและต้องทำงานในสภาวะสุญญากาศ มีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่เย็นจัดและร้อนจัด รวมถึงปริมาณรังสีคอสมิกเข้มข้นที่ไม่เพียงแค่ส่งผลอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต  แต่ยังสามารถทำลายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความซับซ้อนได้อีกด้วย

ดาวเทียมจะถูกทดสอบด้วยเครื่องให้กำเนิดการสั่นสะเทือน (Vibration testing) เป็นอย่างแรก  เพราะแรงสั่นสะเทือนจะเป็นสิ่งแรกที่ดาวเทียมต้องเจอเมื่อถูกส่งขึ้นไปยังอวกาศ โดยดาวเทียมถูกติดตั้งเข้าเครื่องทดสอบโดยใช้ตำแหน่งเดียวกับที่จะติดตั้งบนจรวดลำเลียง จำลองให้เหมือนกับแรงสั่นสะเทือนที่ดาวเทียมจะได้รับให้สมจริงที่สุด เซนเซอร์วัดแรงสั่นสะเทือน (Accelerometer sensor) จำนวนมากจะถูกติดตั้งเข้ากับดาวเทียม เพื่อเก็บข้อมูลระหว่างการทดสอบ แล้วนำข้อมูลเหล่านี้ไปวิเคราะห์และประเมินผล เพื่อยืนยันว่าดาวเทียมนั้นไม่เกิดความเสียหายจากแรงสั่นสะเทือนที่ได้รับ และสามารถนำไปทดสอบขั้นต่อไปได้

สิ่งที่ดาวเทียมต้องเจอต่อมาคือ สภาวะสุญญากาศและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่เย็นจัดและร้อนจัดในอวกาศ การทดสอบด้วยห้องควบคุมอุณหภูมิสุญญากาศ (Thermal vacuum test) เป็นสิ่งที่ช่วยจำลองสภาวะดังกล่าวได้ ดาวเทียมจะถูกติดตั้งในห้องที่เป็นสภาวะสุญญากาศ พร้อมกับการควบคุมอุณหภูมิร้อนและเย็นสลับกันไป นอกจากนี้เพื่อยืนยันว่าดาวเทียมสามารถทำงานได้จริง ระหว่างที่อยู่ในสภาวะที่ร้อนจัดและเย็นจัด วิศวกรจะทำการควบคุม เช็คสถานะ สั่งงาน ผ่านระบบ Electronic Ground Support Equipment (EGSE) เพื่อให้มั่นใจได้ว่าดาวเทียมสามารถทำงานได้ปกติในทุกช่วงอุณหภูมิ แต่เนื่องจากส่วนประกอบหลักของดาวเทียมคืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งสามารถปล่อยหรือรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้อาจก่อให้เกิดสัญญาณรบกวน ไปรบกวนการทำงานของอุปกรณ์ภายในดาวเทียมด้วยกันเองหรือรบกวนต่ออุปกรณ์ภายนอก เช่น ระบบควบคุมการทำงานของจรวดลำเลียง ดังนั้นจำเป็นต้องมีการทดสอบความเข้ากันได้ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic compatibility) หรือ EMC โดยการทดสอบจะเป็นการยืนยันว่า

  • คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากสภาพแวดล้อมภายนอกไม่ส่งผลต่อดาวเทียม (Radiated susceptibility)
  • คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากดาวเทียมไม่ส่งผลต่อการทำงานของจรวดลำเลียง (Radiated emissions)
  • คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากดาวเทียมไม่ส่งผลต่อการทำงานของตัวดาวเทียมเอง (Radiated self- susceptibility)

นอกจากนี้ยังมีการทดสอบเพื่อหาโมเมนต์ความเฉื่อยและมวลที่แน่นอนของดาวเทียม ที่จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าดาวเทียมจะสามารถเข้ากันได้กับจรวดลำเลียงและวิศวกรดาวเทียมจะนำผลการทดสอบที่ได้ไปปรับปรุงระบบควบคุมการเคลื่อนไหวของดาวเทียมให้แม่นยำยิ่งขึ้น
หลังจากผ่านการทดสอบที่กล่าวมาทั้งหมดข้างต้นแล้ว ข้อมูลที่ได้จะถูกนำมาประเมินและส่งให้กับ Launch agency เพื่อเป็นการยืนยันว่าดาวเทียมปลอดภัยพร้อมที่จะส่งขึ้นสู่วงโคจร จะเห็นได้ว่าก่อนที่ดาวเทียมจะถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศและปฏิบัติภารกิจให้กับคนบนพื้นโลกนั้น ต้องผ่านการทดสอบที่ซับซ้อนและเข้มงวด วิธีการทดสอบต้องออกแบบมาให้เหมาะสม, ครอบคลุมทุกความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นและที่สำคัญจะต้องไม่รุนแรงเกินไปจนสร้างความเสียหายให้กับตัวดาวเทียมเอง ทั้งหมดนี้ก็เพื่อให้มั่นใจได้ว่า ดาวเทียมจะอยู่รอดในอวกาศและสามารถปฏิบัติภารกิจได้ตามทุกคนคาดหวังไว้นั่นเอง

ในส่วนของดาวเทียม THEOS-2 – SmallSAT นั้นหลังจากที่การประกอบดาวเทียมเสร็จสิ้น ณ บริษัท Surrey Satellite Technology Limited (SSTL) สหราชอาณาจักร  ดาวเทียมจะถูกส่งมาที่ประเทศไทยเพื่อดำเนินการทดสอบทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นภายในประเทศ ซึ่งถือว่าเป็นดาวเทียมดวงแรกที่ดำเนินการทดสอบแบบครบวงจรโดยใช้โครงสร้างพื้นฐานในประเทศไทย เพื่อเป็นการยืนยันและพิสูจน์ความสามารถในการทดสอบดาวเทียมในประเทศพร้อมสำหรับรองรับการทดสอบดาวเทียมดวงต่อไปที่จะเกิดขึ้น แอดมินเชื่อว่า เทคโนโลยีและนวัตกรรมที่เกี่ยวข้องกับดาวเทียมจะต้องมีการพัฒนาต่อไปเรื่อยๆ เพื่อให้ได้สิ่งที่ดีที่สุด และตอบโจทย์มนุษย์โลกอย่าเราๆยังไงละครับ / ขอบคุณสำหรับการติดตามครับ

เรียบเรียงโดย
นายวสันต์ สุวรรณหงส์
AIT/EGSE/Launch (Mechanic) Engineer โครงการ THEOS-2 SmallSAT
#เกร็ดความรู้จากวิศวกรดาวเทียม #เรื่องเล่าจากแดนไกล #THEOS2 #จิสด้า #จิสด้าก้าวสู่ปีที่21 #space #Thailand #อวกาศ #mhesi #อว #GISTDA #ดาวเทียม #gistdathenameyoucantrust

 

****************************************************************************************************

ความก้าวหน้าโครงการพัฒนาดาวเทียมเล็ก (THEOS-2 SmallSAT)

Update 14 December 2020

artboard_1.jpg

สวัสดีครับ..!! แอดมินมาแล้ว มาพร้อมกับสาระความรู้อีกเช่นเคย เรายังคงตามติดกับเรื่องราวของโครงการธีออส 2 ซึ่งก่อนหน้านี้แอดมินได้นำเสนอองค์ความรู้ต่างๆที่เกี่ยวข้องกับการสร้างดาวเทียมและได้รับความสนใจจากลูกเพจเป็นจำนวนมาก สอบถามเข้ามาทางอินบ๊อกกันมากมาย วันนี้ก็เป็นอีกเรื่องราวหนึ่งที่น่าสนใจ เราจะไปตามติดความก้าวหน้าของการพัฒนาดาวเทียมเล็กไปด้วยกันครับ

 

ด้านความก้าวหน้าในการประกอบและทดสอบดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT นั้น ณ ตอนนี้ได้ติดตั้งอุปกรณ์ Power Distribution Module (PDM), Core Data Handling System (CDHS), Magnetometer, Gyro, Sun sensor และ Magnetorquer Rod บน Flat-sat แล้ว หลังจากนั้นได้ติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมดังนี้ คือ

  • Star Tracker ที่ใช้ในการในการอ้างอิงตำแหน่งดวงดาวเพื่อการควบคุมการทรงตัวที่แม่นยำมากขึ้น
  • Reaction wheel ที่ใช้ในการให้กำลังในการขยับตัวเพื่อการทรงตัวของดาวเทียม โดยในดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT ติดตั้งทั้งหมด 4 ตัว และจัดวางแบบพิรามิดที่สมมาตรกัน
  • เซตอัพระบบ S-band Transceiver บน Electrical Ground Support Equipment (EGSE) ในส่วนของ Amergint system ให้สามารถใช้งานรับส่งคำสั่งควบคุมดาวเทียม และข้อมูลสุขภาพดาวเทียม กับ CDHS ได้
  • เซตอัพระบบ Global Navigation Satellite System (GNSS) บน CDHS ให้สามารถรับสัญญาณจากดาวเทียม GNSS ได้
  • Data Handling Unit (DHU) ที่ใช้ในการจัดการและจัดเก็บข้อมูลที่เป็นภาพถ่ายดาวเทียม และข้อมูลจากเพย์โหลดที่ 2 และ 3 ต่อมา
  • X-band transmitter ที่ใช้ในการเข้ารหัสข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม และข้อมูลจากเพย์โหลดที่ 2 และ 3 เป็น Digital และแปลงเป็นอนาล็อกพร้อมขยายสัญญาณ ก่อนส่งต่อให้สายอากาศเพื่อดาวน์ลิ้งข้อมูลมายังพื้นโลก

 

ขั้นตอนต่อไปจากนี้จะติดตั้ง Battery Charge Module (BCM) ที่ควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่, Payload Interface Board (PIB) ที่ใช้ควบคุมการสลับการทำงานของเพย์โหลดที่ 2 และ 3 และเป็นส่วนที่วิศวกรไทยออกแบบเองทั้งหมด, แบตเตอรี่ และก็ Automatic Identification System (AIS) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเพย์โหลดที่ 2 เพื่อใช้ในการตรวจสัญญาณเรือที่ส่งสัญญาณเพื่อ identify ตัวเองบนน่านน้ำต่างๆ ทั้งนี้ระหว่างประกอบและติดตั้งทางวิศวกรต้องแก้ปัญหาทั้งทาง software และ Hardware อยู่ตลอดซึ่งเป็นเรื่องปกติกับอุปกรณ์ที่ไม่เคย interface กันมาก่อน แต่ทุกอย่างต้องทำด้วยความระมัดระวัง ซึ่งผู้เชี่ยวชาญของ SSTL ก็จะย้ำอยู่ตลอดว่า “Don’t rush!” หมายถึง ไม่ต้องรีบนั่นเอง

 

ในส่วนของเพย์โหลดที่ 3 ดำเนินการทดสอบในแต่ละอุปกรณ์เบื้องต้นผ่านเรียบร้อยแล้ว โดยในครั้งนี้ทางวิศวกรไทย เริ่มนำซอฟแวร์ที่พัฒนามาทดลองบน Engineering Model (EM) ที่ใช้ทดสอบซอฟแวร์ ทั้งแบบรายอุปกรณ์ และสั่งงานผ่าน Raspberry Pi ตามที่ได้กล่าวไปแล้วว่าเพย์โหลดที่ 3 เป็นการนำอุปกรณ์ Commercial off-the-shelf (COTS) ทั้ง Raspberry PI, Gyro, Magnetometer, GNSS, sun sensor เป็นต้น ที่ใช้บนพื้นโลกเป็นส่วนใหญ่มาทดลองใช้บนอวกาศ ซึ่งปัจจุบันอยู่ในขั้นตอนสุดท้ายในการทดสอบซอฟแวร์ คือการทดลองสั่งงานตาม CONOPS หรือ Concept of Operations ซึ่งมีทั้งหมด 6 โหมด คือ ถ่ายภาพแบบ single shot, strip shot, video, selfie, โหมดการทดลองเปรียบเทียบค่าการทรงตัวดาวเทียมจากอุปกรณ์หลักของดาวเทียมกับเพย์โหลดที่ 3 และการอัพเดทค่า configuration เผื่อใช้ในการอัพเดทโค๊ดกรณีที่ดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรแล้ว เมื่อทดสอบเสร็จก็จะนำโค๊ดไปลงในเพย์โหลดที่ 3 อีกชุดนึงที่เป็น Engineering Qualification Model (EQM) ที่จะใช้ในการทดสอบ Thermal Ambient และ Vibration ต่อไป และในส่วน Customer Engineer (CE) sun sensor ที่วิศวกรไทยออกแบบเองนั้น ดำเนินการแล้วเสร็จ ซึ่งอยู่ระหว่างการทดสอบการสั่งงานผ่าน Raspberry PI และเตรียมทำการ Calibration ที่ University of Surrey เร็วๆนี้

 

อีกกิจกรรมที่สำคัญและน่าสนใจเป็นอย่างยิ่ง คือ In-Country Manufacturing โดยจุดประสงค์เพื่อส่งเสริมผู้ประกอบการไทยให้มีส่วนร่วมในการผลิตชิ้นส่วนดาวเทียม ซึ่งได้ดำเนินการมาแล้วหลายเดือน โดยได้คัดเลือกชิ้นส่วนที่มีความเป็นไปได้ระหว่างวิศวกรไทยในอังกฤษ กับเจ้าหน้าที่ SSTL และได้รับการสนับสนุนจากทีมงานเจ้าหน้าที่ GISTDA ที่ประเทศไทยในการติดต่อประสานงานกับบริษัทในประเทศไทย ซึ่งเป็นการเรียนรู้ร่วมกันว่าการสั่งผลิตชิ้นส่วนดาวเทียมในอุตสาหกรรมของการผลิตดาวเทียมจริงๆ แล้วนั้นเขาทำกันอย่างไร จนปัจจุบันความคืบหน้าในเฟสแรกนั้น SSTL ได้สั่งผลิตชิ้นส่วนไปแล้ว จำนวน 34 ชิ้น จาก 4 บริษัท และส่งมาตรวจสอบที่ประเทศอังกฤษ จำนวน 10 ชิ้น ซึ่งได้ผลเป็นที่น่าพอใจ และพิจารณานำไปประกอบเข้ากับดาวเทียมเพื่อใช้บนอวกาศจริงแล้วอย่างน้อย 1 ชิ้น ส่วนที่เหลืออยู่ระหว่างการตรวจสอบขั้นสุดท้าย จึงถือเป็นก้าวที่สำคัญที่ประเทศไทยจะได้มีมาตรฐานในการผลิตชิ้นส่วนดาวเทียม ซึ่งเป็นความจำเป็นและมีความสำคัญต่อวงการที่จะพัฒนาอุตสาหกรรมอวกาศในประเทศในอนาคตต่อไป

 

ขอบคุณข้อมูลจาก
นายลิขิต วรานนท์  ผู้จัดการโครงการพัฒนาดาวเทียมเล็ก (THEOS-2 SmallSAT)
#เกร็ดความรู้จากวิศวกรดาวเทียม #เรื่องเล่าจากแดนไกล #THEOS2 #จิสด้า #จิสด้าก้าวสู่ปีที่21 #space #Thailand #อวกาศ #mhesi #อว #GISTDA #ดาวเทียม #gistdathenameyoucantrust

 

****************************************************************************************************

 

จะออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในดาวเทียม ต้องรู้อะไรบ้าง..?

THEOS-2-5dec2020.jpg

เรื่องราวของดาวเทียมยังมีอีกมากมาย...วันนี้แอดมินจะพาทุกคนไปรู้จักกับการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในดาวเทียมซึ่งผู้ที่ออกแบบต้องมีความรู้ทางด้านวิศวกรรมไฟฟ้า-อิเล็กทรอนิกส์ ในการออกแบบวงจรให้ได้ตามมาตราฐานด้านอุตสาหกรรมอวกาศนั้น จะต้องทำตามมาตราฐานจากหน่วยงานด้านอวกาศที่กำหนด ตัวอย่าง เช่น บริษัทที่พัฒนาดาวเทียมในยุโรป จะมีมาตราฐานการผลิตตามข้อกำหนดของ European Cooperation for Space Standardization (ECSS) การออกแบบวงจรจะต้องทำการวิเคราะห์ค่าพิกัดความทนทานของอุปกรณ์ทางไฟฟ้าหรือ De-rating ตามข้อกำหนดของ ECSS-Q-ST-30-11C เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในวงจรมีค่าเผื่อ (Margin) ความทนทานต่อสภาพการทำงานที่หนักได้นั่นเองครับ

ในส่วนของการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์นั้นจะใช้ Software ประเภท Electronic Computer-Aided Design เช่น โปรแกรม CADSTAR, EAGEL, OrCAD เป็นต้น การออกแบบวงจรให้มีประสิทธิภาพสูงสุดจึงเป็นสิ่งที่ดาวเทียมต้องการ ซึ่งจะต้องออกแบบให้วงจรมีขนาดเล็ก อัตราการส่งข้อมูลสูง มีความทนทาน และน้ำหนักเบา ซึ่งหัวใจในการทำงานของวงจรดาวเทียมนั้นเราใช้ชิปอิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่า System-on-Chip Field-Programmable Gate Arrays (SoC FPGAs) ซึ่งเป็นส่วนที่ทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูลและควบคุมการทำงานของดาวเทียม การพัฒนาระบบประมวลผลข้อมูลโดยใช้ SoC FPGA นั้นจะมีทั้งส่วนระบบประมวลผลทางคอมพิวเตอร์ Processing System (PS) และ Programmable Logic (PL) เป็นการออกแบบวงจรดิจิตอลภายในชิปอิเล็กทรอนิกส์ FPGA (Field Programming Gate Array) ภายในชิปเดียวกันเพื่อสร้างระบบประมวลผล On Board Computer (OBC) ผู้พัฒนาสามารถกำหนดสถาปัตยกรรมการประมวลผล โปรโตคอลในการสื่อสาร ส่วนรับ-ส่งข้อมูล ได้ภายในชิปอิเล็กทรอนิกส์ตัวเดียวจะทำให้มีความรวดเร็วในการประมวลผลสูง ซึ่งวงจรดาวเทียมนั้นมีภาคส่วนการประมวลผลจากอุปกรณ์จำนวนมาก

การที่วิศวกรได้ออกแบบวงจรจนมาถึงส่วนระบบประมวลผลที่ใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัยนี้ ถือเป็นการใช้ความรู้ขั้นสูงสุดของวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์เลยก็ว่าได้ ซึ่งต้องมีองค์ความรู้ทั้งหมดทั้งในเรื่องของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ความรู้ในการวิเคราะห์วงจรไฟฟ้า การออกแบบวงจรดิจิตอล ความรู้ทางด้านการใช้เครื่องมือวัด การใช้โปรแกรมออกแบบต่างๆ รวมถึงการเขียนโปรแกรมตั้งแต่ ภาษา Assembly, C/C++, Python และภาษาที่ใช้ในการออกแบบวงจรดิจิตอลภายในชิป FPGA นั้นจะต้องใช้ ภาษา VHDL (Very High Speed Intergraded Circuit Hardware Description Language) ซึ่งเป็นความรู้ใช้พัฒนาอุปกรณ์ทางเทคโนโลยีขั้นสูงในหลายอุตสากรรม เช่น อุตสาหกรรมด้านอวกาศและการบิน ด้านเทคโนโลยีทางทหาร ด้านการแพทย์ เป็นต้น

ปัจจุบันการพัฒนาอุตสาหกรรมทางด้านอวกาศของไทยยังขาดการพัฒนาวิศวกรที่มีความรู้ในการพัฒนาอุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงนี้ ซึ่งมีตำแหน่งงานด้าน Embedded System, FPGA Engineer เป็นที่ต้องการของบริษัทในต่างประเทศ หากเราลองค้นหาในเว็ปหางานของต่างประเทศ จะเห็นได้ว่ามีความต้องการวิศวกรด้านนี้จำนวนมาก ที่สำคัญค่าตอบแทนค่อนข้างสูง เช่น บริษัท SpaceX, Tesla, BAE System, Intel, Airbus, Boeing ทั้งใน ประเทศอังกฤษ และสหรัฐอเมริกาครับ

ถึงเวลาแล้วหรือยัง..!! ที่ประเทศไทยควรจะก้าวข้ามการเป็นประเทศผู้ใช้งาน แล้วหันมาเป็นผู้พัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงได้เอง การที่จะทำได้นั้นภาครัฐต้องสนับสนุนให้มีการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงนี้ให้หลากหลายและอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะเป็นการเพิ่มจำนวนวิศวกรและองค์ความรู้ทางด้านนี้ และที่สำคัญจะทำให้ประเทศไทยมีวงจรการเติบโตของจำนวนบุคลากรที่มีศักยภาพสูงและจำนวนการพัฒนาอุปกรณ์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นได้อย่างยั่งยืน หากใครที่กำลังมองหาสายวิชาชีพที่จะเรียนอยู่ แอดมินแนะนำเลยว่า สายอาชีพนี้มีความท้าทายไม่น้อยเลยที่เดียวที่สำคัญตลาดกำลังเป็นที่ต้องการอีกด้วย สู้ๆนะครับทุกคน

 

ขอบคุณข้อมูลจาก
เรือโท พูนศักดิ์ ภาษิต
On-Board Data Handling Hardware Engineer โครงการTHEOS-2 SmallSAT
#เกร็ดความรู้จากวิศวกรดาวเทียม #เรื่องเล่าจากแดนไกล #THEOS2 #จิสด้า #จิสด้าก้าวสู่ปีที่21 #space #Thailand #อวกาศ #mhesi #อว #GISTDA #ดาวเทียม #gistdathenameyoucantrust

 

****************************************************************************************************

 

Flight Software ชื่อที่คุ้นหู...กับความหมายที่หลายคนอาจยังไม่รู้

 

smallsat-02.jpg

.

เรื่องราวที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีดาวเทียมมีอีกมากมาย วันนี้ถึงคิวของ Flight Software ถ้าพูดถึงโปรแกรมคอมพิวเตอร์หรือที่เรียกกันติดปากว่า “ซอฟต์แวร์” คงจะปฏิเสธกันไม่ได้ว่าซอฟต์แวร์ถูกใช้งานและมีความเกี่ยวข้องกับการดำเนินชีวิตประจำวันทั้งที่รู้ตัวและไม่รู้ตัวอยู่ตลอดเวลา ตั้งแต่ตื่นนอนจนหลับไป จากคอมพิวเตอร์ โทรศัพท์มือถือ โทรทัศน์ รถยนต์ เครื่องจักรในโรงงาน ไปจนถึงกระสวยอวกาศและสถานีอวกาศนานาชาติต่างก็มีซอฟต์แวร์เป็นส่วนประกอบทั้งสิ้น
.
ดาวเทียมก็มีความเหมือนกับสิ่งที่กล่าวมาทั้งสิ้น เพื่อให้ดาวเทียมสามารถปฏิบัติตามภารกิจที่กำหนดไว้ กลุ่มของซอฟต์แวร์ที่พัฒนาขึ้นซึ่งหนึ่งในนั้นคือไฟล์ทซอฟต์แวร์ จึงถูกวางแผนอย่างรอบคอบที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่าดาวเทียมที่ลอยอยู่ในอวกาศสามารถตอบสนอง รับคำสั่ง และปฏิบัติหน้าที่ได้จนครบอายุการใช้งาน และเนื่องจากชนิดของดาวเทียมมีหลากหลายรูปแบบ ขึ้นอยู่กับภารกิจและอุปกรณ์ใช้งาน (Payload) ที่ติดตั้งไปกับดาวเทียมดวงนั้นๆ ตัวไฟล์ทซอฟต์แวร์ที่ติดตั้งอยู่บนส่วนประมวลผลหลัก (Onboard Computer) ของตัวดาวเทียมจึงทำหน้าที่เป็นตัวจัดการระบบและรับบทบาทเป็นด่านหน้าในการตีความคำสั่งจากสถานีภาคพื้น รวมถึงการเป็นตัวกลางในการตัดสินใจเฉพาะหน้ายามเกิดเหตุการณ์ผิดปกติขึ้นกับดาวเทียมนั่นเองครับ
.
หากจะว่ากันไปแล้ว...ตัวดาวเทียมใช้ระบบปฏิบัติการชนิดเรียลไทม์ ที่มีการตอบสนองและทำงานตามแผนงานที่กำหนดไว้ล่วงหน้า โดยมีการเพิ่มความอิสระในการทำงานหลายๆ อย่างไปพร้อมกัน โดยเราสามารถแบ่งไฟล์ทซอฟต์แวร์ออกเป็น process ย่อยตามลักษณะหน้าที่ของแต่ละงานว่า Realtime Process หรือ RTP การทำงานของไฟลท์ซอฟต์แวร์ที่ระดับ Application layer ของดาวเทียม THEOS-2 SmallSat จึงสามารถแบ่งเป้าหมายของการทำงานออกได้เป็น 2 รูปแบบใหญ่ ๆ คือ ซอฟต์แวร์ที่ช่วยในการทำงานพื้นฐานของดาวเทียม (Module communication and common services) และ ซอฟต์แวร์สำหรับใช้งานเฉพาะภารกิจ (Mission specific operation)
.
สำหรับซอฟต์แวร์พื้นฐานของดาวเทียมจะเป็นกลุ่มของซอฟต์แวร์ที่ครอบคลุมฟังก์ชั่นการทำงานทั่วไปที่ดาวเทียมต่างต้องมี ซึ่งโดยทั่วไปแล้วไฟล์ทซอฟต์แวร์ในกลุ่มนี้มักจะถูกออกแบบให้สามารถนำไปใช้งานได้กับดาวเทียมหลายๆ ดวงที่ทำงานบนแพลทฟอร์มรูปแบบเดียวกัน ตัวอย่างของไฟล์ทซอฟต์แวร์ในกลุ่มนี้ เช่น  Task Scheduler RTP สำหรับใช้ตีความและจัดลำดับแผนงาน Payload ที่ดาวเทียมต้องทำในแต่ละวัน, Telemetry Recorder RTP สำหรับบันทึกค่า Telemetry ที่จำเป็นขณะดาวเทียมโคจรนอกระยะติดต่อกับสถานีภาคพื้น, Time Service สำหรับการซินโครไนซ์ระหว่างสถานีภาคพื้น ดาวเทียม และอุปกรณ์ต่อพ่วงบนดาวเทียม เป็นต้น
.
ซอฟต์แวร์ภารกิจหลักของดาวเทียมเป็นส่วนของซอฟต์แวร์ที่ถูกปรับปรุงให้ใช้งานเฉพาะกับภารกิจหลักของดาวเทียมดวงนั้น ๆ ซึ่งในที่นี้คือดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT นั่นเอง ตัวอย่างของซอฟต์แวร์กลุ่มนี้จะเกี่ยวข้องโดยตรงกับการส่งคำสั่งแจ้งให้อุปกรณ์ Payload ปฏิบัติภารกิจ ผ่าน Payload RTP นอกจากนี้ยังมี Safety RTP ที่ใช้สำหรับตรวจจับความผิดปกติของดาวเทียมผ่านค่า Telemetry และออกคำสั่งจัดการ การทำงานอุปกรณ์ตามลำดับเพื่อลดความเสียหายต่อดาวเทียมอีกด้วยครับ
.
แน่นอนว่า...จากลักษณะเฉพาะของภารกิจ ความแตกต่างของอุปกรณ์ Payload หรือแม้แต่สถาปัตยกรรมของตัวดาวเทียม และจำนวนอุปกรณ์สำรองที่ใช้ ต่างทำให้ไฟล์ทซอฟต์แวร์ของดาวเทียมแต่ละดวงมีความแตกต่างและท้าทายในการพัฒนาให้มีความเสถียร เพราะอย่าลืมว่า มันไม่ง่ายแน่นอนที่เราจะซ่อมดาวเทียมที่โคจรด้วยความเร็วกว่า 7 กิโลเมตรต่อวินาที บนความสูงหลายร้อยกิโลเมตรเหนือพื้นดิน เพราะฉะนั้นความรอบคอบในการพัฒนาระบบที่เกี่ยวข้องจึงสำคัญและจำเป็นอย่างยิ่งครับ

เรียบเรียงโดย
นายสุธี ชูศรี
Flight Software Engineer โครงการTHEOS-2 SmallSAT
#เกร็ดความรู้จากวิศวกรดาวเทียม #เรื่องเล่าจากแดนไกล #THEOS2 #จิสด้า #จิสด้าก้าวสู่ปีที่21 #space #Thailand #อวกาศ #mhesi #อว #GISTDA #ดาวเทียม #gistdathenameyoucantrust

 

****************************************************************************************************

Shock Test ส่วนหนึ่งที่สำคัญสำหรับทดสอบดาวเทียม

Update 8 October 2020

shock_test-01.jpg

สวัสดีครับชาวแฟนเพจทุกท่าน... แอดมินมาแล้ว วันนี้มาพร้อมกับความรู้อีกเช่นเคย จะพาไปรู้จักกับขั้นตอนในการสร้างดาวเทียม ซึ่งทีมงานวิศวกรดาวเทียม GISTDA จากแดนไกลส่งข่าวสารมาอัปเดตเมื่อช่วงต้นสัปดาห์ที่ผ่านมาครับ

 

 

ขณะนี้ดาวเทียมTheos-2 SmallSAT  กำลังจะเข้าสู่ขั้นตอนของการประกอบอุปกรณ์และชิ้นส่วนโครงสร้างต่างๆ เข้าด้วยกัน โดยก่อนที่เราจะนำอุปกรณ์ต่างๆไปประกอบหรือติดตั้งบนดาวเทียมได้นั้น วิศวกรจะต้องทำการทดสอบความแข็งแรง ทนทานของอุปกรณ์เหล่านี้ ต่อภาระกรรมต่างๆ (เป็นการวิเคราะห์ทางวิศวกรรม) ที่จะเกิดขึ้นในขณะที่ดาวเทียมกำลังถูกลำเลียงขึ้นสู่อวกาศโดยจรวดขนส่งก่อนครับ

 

ในวันนี้เราจะมาพูดถึงการทดสอบที่เรียกว่า Shock Test หรือ การทดสอบด้วยแรงกระแทกแบบเฉียบพลันกันครับ โดยการทดสอบนี้เป็นการจำลองเหตุการณ์ในขณะที่จรวดขนส่งกำลังแยกตัวออกจากกัน (Stage Separation) รวมไปถึงในขณะที่ดาวเทียมแยกตัวออกจากจรวดด้วย โดยในขณะนั้นจะมีการจุดระเบิดขนาดเล็ก (Pyrotechnic) ขึ้นบริเวณจุดยึดของโครงสร้างจรวดและดาวเทียม ส่งผลให้เกิดการแยกตัวออกจากกันครับ ซึ่งแรงกระแทกที่เกิดขึ้นนี้มีความรุนแรงสูงมาก และอาจสร้างความเสียหายให้กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ประเภทเซรามิก และคริสตัล เป็นต้น ซึ่งหากเกิดขึ้นจริงอาจส่งผลให้อุปกรณ์นั้นเกิดความชำรุด เสียหาย และสูญเสียความสามารถในการทำงานได้ ดังนั้นจึงเป็นสาเหตุที่ว่า ทำไมวิศวกร?  จึงต้องทำการทดสอบนี้ เพื่อที่จะมั่นใจว่าอุปกรณ์นี้จะไม่เกิดความเสียหาย และทำงานได้อย่างเป็นปกติ ก่อนที่จะสามารถนำไปติดตั้งบนดาวเทียมได้นั่นเอง

 

สำหรับขั้นตอนการทดสอบ วิศวกรจะทำการติดตั้งชิ้นงานทดสอบ ซึ่งในที่นี้ก็คืออุปกรณ์ควบคุมการทรงตัว ของดาวเทียม เข้ากับแท่นทดสอบที่เรียกว่า Shock Rig  ซึ่งจะมีลักษณะคล้ายโต๊ะขนาดใหญ่ ทำจากแผ่นโลหะอลูมิเนียม จากนั้นทำการปล่อยลูกตุ้มโลหะให้หล่นลงมากระทบกับแผ่นอลูมิเนียมจากความสูงที่กำหนด เพื่อสร้างแรงกระแทกส่งผ่านจากจุดตกกระทบไปยังชิ้นงานทดสอบ โดยมีเซนเซอร์วัดความเร่งหรือ Accelerometer คอยวัดระดับความรุนแรงของแรงกระแทกครับ จากนั้นวิศวกรจะทำการตรวจสอบด้วยสายตา และทดสอบฟังก์ชั่นการทำงานของอุปกรณ์นั้นๆ ว่ายังเป็นปกติหรือไม่ หากอุปกรณ์ยังทำงานได้อย่างปกติ ก็แสดงว่าอุปกรณ์ตัวนี้ผ่านการทดสอบ และสามารถที่จะนำไปใช้ติดตั้งบนดาวเทียมได้อย่างปลอดภัยนั่นเองครับ แต่หากผลลัพธ์ไม่เป็นไปตามที่คาดหวังไว้ วิศวกรก็ยังสามารถทำการแก้ไข และทดสอบใหม่ได้อีกเรื่อยๆจนกว่าจะเป็นที่พอใจ เพราะถ้าหากเมื่อไหร่ที่ดาวเทียมถูกยิงขึ้นสู่อวกาศ พวกเราไม่สามารถแก้ไขหรือซ่อมแซมมันได้อีกต่อไป ทุกขั้นตอนจึงจะต้องผ่านการทดสอบอย่างพิถีพิถันและรอบคอบนั่นเอง

 

เห็นมั้ยครับ กว่าจะมาเป็นดาวเทียมที่ให้เราได้ใช้ประโยชน์นั้น ต้องผ่านกระบวนการทดสอบคุณภาพอย่างเข้มข้น ไม่แปลกใจเลยครับว่าหากในอนาคต ประเทศไทยเราจะสร้างดาวเทียมด้วยฝีมือของคนไทยเอง จะต้องมีการทดสอบนี้รวมอยู่อย่างแน่นอน และอันนี้ก็เป็นเพียงส่วนหนึ่งเท่านั้น ยังมีการทดสอบอื่นๆอีกมากมาย ซึ่งทางแอดมินจะมานำเสนอในโอกาสถัดไป ร่วมเอาใจช่วยทีมวิศวกรไทยกันนะครับ

 

ขอบคุณข้อมูลจาก
ปณชัย สันทนานุการ  Mechanics, Structure, Opto-mechanics, Analysis, Composites & Mechanisms Engineer Apprentice

#เรื่องเล่าจากแดนไกล #THEOS-2 #จิสด้า #จิสด้าก้าวสู่ปีที่20 #space #Thailand #อวกาศ #mhesi #อว

 

****************************************************************************************************

ความคืบหน้าของโครงการ ธีออส-2

Update 11 September 2020

หายหน้าหายตาไปนานพอสมควรกับการ update ความคืบหน้าของโครงการระบบดาวเทียมสำรวจเพื่อการพัฒนา หรือเรียกสั้นๆว่า ธีออส-2
วันนี้แอดมินได้มีโอกาสพูดคุยทางไกลกับ น้องบ๊วย หรือ นายลิขิต วรานนท์ ผู้จัดการโครงการพัฒนาดาวเทียมเล็ก หรือ THEOS-2 SmallSAT ซึ่งเป็น 1 ในภารกิจสำคัญที่อยู่ภายใต้ระบบ THEOS-2 ครับ

ก่อนอื่นต้องขอย้อนอดีตเล็กน้อยเรื่องราวจะได้ต่อติดกับเรื่องที่จะพูดถึง

#เราเริ่มออกแบบและพัฒนา ตั้งแต่ต้นปี พ.ศ.2562 โดยมีวิศวกรไทยเข้าร่วมตั้งแต่ต้น จนปัจจุบันมีวิศวกรไทยปฏิบัติงานอยู่ ณ เมืองกิลฟอร์ด ประเทศอังกฤษ จำนวน 19 คน
#ขั้นตอนการพัฒนาดาวเทียมเล็ก ได้ผ่านขั้นตอนการออกแบบที่สำคัญมาแล้ว อาทิ การออกแบบเบื้องต้น Preliminarily Design Review (PDR) และการออกแบบละเอียด Critical Design Review (CDR) ตลอดจนการผลิต และทดสอบอุปกรณ์ย่อย (Sub-system) จนผ่านการทดสอบในด่าน Module Readiness Review (MRR) เพื่อมั่นใจว่าพร้อมในการประกอบเป็นดาวเทียมหนึ่งดวง ในอาคารประกอบและทดสอบดาวเทียม ณ สหราชอาณาจักร (Assembly Integration and Test : AIT) ทั้งนี้โครงการฯ มีแผนจะส่งดาวเทียมมาประกอบและทดสอบ ณ อาคาร AIT ในประเทศไทยด้วย ช่วงปลายปี 2564 เพื่อสร้างความเชื่อมั่น ทั้งศักยภาพและความพร้อมในการพัฒนาดาวเทียมดวงต่อไปในประเทศไทย

dbd27084-0d76-4a94-9c45-7c4aa097dccf.jpg

ลิขิต เล่าให้แอดมินฟังว่า ปัจจุบันสถานการณ์การติดเชื้อ Covid-19 ในประเทศอังกฤษ ยังคงมีจำนวนสูง และมีแนวโน้มที่จะเกิดระลอก 2 แต่ด้วยกำหนดระยะเวลาการส่งมอบดาวเทียมที่กระชั้นเข้ามา จึงทำให้วิศวกรไทยต้องเริ่มกลับเข้ามาปฏิบัติงาน ร่วมกับเจ้าหน้าที่ SSTL อีกครั้ง ภายใต้มาตรการการป้องกันอย่างเข้มงวดมากๆ  เพื่อดำเนินการทดสอบอุปกรณ์ และประกอบดาวเทียมในอาคาร AIT ณ สหราชอาณาจักร ซึ่งปัจจุบันอุปกรณ์ Power Distribution Module (PDM) ซึ่งเป็นอุปกรณ์แรกที่เข้าประกอบ ได้ดำเนินการติดตั้งเป็นที่เรียบร้อย และสามารถเชื่อมต่อกับระบบ Electrical Ground Support Equipment (EGSE) เพื่อใช้ในการตรวจสอบสถานะ ควบคุม อุปกรณ์บน flat-sat ซึ่งเปรียบเสมือนระบบควบคุมดาวเทียมภาคพื้นดินชุดนึงได้อย่างสมบูรณ์

 

แต่อย่างไรก็ตาม เนื่องจากระบบ Battery Charge Module (BCM) ที่ควรจะติดตั้งพร้อม PDM นั้น ยังอยู่ในขั้นตอนสุดท้ายสำหรับทดสอบ จึงยังไม่ได้ติดตั้งพร้อมกับ PDM ณ เวลานี้ และใช้ระบบจ่ายไฟผ่าน power supply เพื่อทดแทนชั่วคราวไปก่อน หลังจากนั้น ถึงจะติดตั้งอุปกรณ์ Core Data Handling System (CDHS) ซึ่งเป็นระบบควบคุมกลางของดาวเทียม แต่ CDHS เวอร์ชั่นนี้มีความพิเศษที่ SSTL ออกแบบให้มีระบบ Data handling Unit, GNSS Receiver, S-band transceiver และ ADCS unit อยู่ใน Electronic Board เดียวกัน เมื่อติดตั้ง และเชื่อมต่อกับ PDM และ EGSE ได้สมบูรณ์แล้ว จึงจะติดตั้งและเชื่อมต่อระบบตรวจจับและควบคุมการทรงตัว Attitude Determination Control System (ADCS) โดยเริ่มตั้งแต่ Magnetometer ที่ใช้วัดสนามแม่เหล็กโลก, Gyro ที่ใช้วัดการทรงตัวเชิงมุม Row, Pitch, Yaw ของดาวเทียม, Magnetorquer Rod ที่ใช้ในการรักษาการทรงตัวดาวเทียมจากแรงสนามแม่เหล็กครับ

119156741_10158364240481265_2079264558839161473_o.jpg

ลิขิตเล่าต่อไปว่า “ปัจจุบันกำลังดำเนินการในขั้นตอนติดตั้ง และเชื่อมต่อ Star tracker ที่ใช้ในการอ้างอิงตำแหน่งดวงดาวเพื่อให้การควบคุมการทรงตัวมีความแม่นยำมากขึ้น โดยแผนการติดตั้งอุปกรณ์ต่อไปจะเป็น BCM และ Battery เพื่อให้ระบบดาวเทียมบน Flat-sat เป็นเสมือนการใช้พลังงานจริงเมื่ออยู่บนอวกาศ”
นอกจากนี้ ทีมวิศวกรไทยยังได้รับมอบหมายให้ออกแบบ และพัฒนาเพย์โหลดที่ 3 (3rd payload) ซึ่ง SSTL ให้เราดำเนินการเองทั้งหมด ตั้งแต่การเขียน proposal ตลอดจนออกแบบ พัฒนา และทดสอบ รวมถึงประกอบเข้ากับดาวเทียม ซึ่งโดยหลักการ 3rd payload เป็นการเลือกใช้ Commercial off-the-shelf (COTS) เช่น Raspberry PI, กล้องสำหรับ Raspberry PI, Magnetometer และ Gyro ที่ใช้ใน UAV รวมถึง GNSS Receiver ราคาถูก ที่ปลดล็อก COCOM แล้ว โดยในครั้งนี้ทีมวิศวกรไทยของเราได้พัฒนา sun sensor เองทั้งหมด ที่ใช้งานกับ 3rd payload นี่ด้วย ซึ่งวัตถุประสงค์ของ 3rd payload เน้นการเรียนรู้ผ่าน Project-based Learning และจำลอง 3rd payload ให้เหมือนดาวเทียม 1 ดวง ที่สามารถถ่ายภาพได้ มี ADCS unit ซึ่งเมื่อดำเนินการสำเร็จ 3rd payload จะสามารถประยุกต์ใช้เป็น base learning สำหรับ นักเรียน นักศึกษาได้อีกด้วยครับ

“ทั้งหมดนี้ ทีมเราต้องดำเนินการภายใต้กระบวนการพัฒนาที่ควบคุมมาตรฐานตามแบบของ SSTL ซึ่งปัจจุบันเราได้ผ่านขั้นตอนควบคุมคุณภาพ ทั้ง PDR, CDR ตลอดจน Manufacturing Readiness Review (MRR) จน SSTL มีความมั่นใจและอนุญาตให้ทีมเราสามารถสั่งของได้ ปัจจุบันของทั้งหมดถูกส่งมาถึง SSTL แล้ว และอยู่ระหว่างการตรวจสอบอุปกรณ์เบื้องต้นตาม Acceptance test procedure ที่ทีมเราเขียนกันขึ้นมาเอง และได้รับอนุมัติจาก SSTL แล้ว”

ขั้นตอนต่อไป แน่นอนว่าจะเป็นการนำเสนอแผนการทดสอบระบบ module อย่างเช่น Functional test, Thermal cycling test และ Vibration test ตามด่านการตรวจสอบ Test Readiness Review (TRR) สำหรับ 3rd payload ที่เป็น Engineering Qualification Model (EQM) และเมื่อผ่านแล้วจึงจะสามารถสร้าง Flight model เพื่อประกอบกับดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT ได้  ซึ่งตามกำหนดการ 3rd payload และ Customer Engineer Sun sensor จะประกอบเข้ากับดาวเทียมประมาณธันวาคมปีนี้…

 

เป็นอย่างไรบ้างครับ สำหรับเรื่องเล่าจากวิศวกรไทยในต่างแดน ไหนจะต้องสู้กับโควิด ไหนจะต้องเร่งฝึกฝนความเชี่ยวชาญ พร้อมกับทดสอบความรู้ความสามารถเฉพาะทาง แอดมินเชื่อว่า ณ เวลานี้ กำลังใจเป็นสิ่งสำคัญที่ซู๊ดดดดดดดด แต่ก็อย่างว่าแหละครับ ไม่มีอะไรที่จะได้มาง่ายๆ ทุกอย่างต้องใช้ความพยายาม ความอดทน และการมีวินัยเป็นที่ตั้งเสมอ ยังไงพวกเราขอเป็นกำลังใจให้ทำภารกิจครั้งนี้ให้สำเร็จ จะได้กลับบ้านเราเสียที สู้ๆนะครับทีมวิศวกรไทย

 

#เรื่องเล่าจากแดนไกล #THEOS2

119057613_10158364240421265_7765280990006210800_o_1.jpg

 

****************************************************************************************************

 

ขั้นตอนการเตรียมแผ่นผนังรังผึ้ง หรือ Honey comb sandwich panel เพื่อใช้เป็นโครงสร้างภายนอก

Update 5 August 2020

 

ฝนตกพรำๆ แต่แอดมินยังคงขยันนำสาระดีๆ จากจิสด้ามาเล่าสู่กันฟังครับ สาระที่ว่านั้นคือ ความคืบหน้าของ THEOS-2 ในต่างแดนนั่นเอง...

วันนี้เราจะพามาดูขั้นตอนการเตรียมแผ่นผนังรังผึ้ง หรือ Honey comb sandwich panel เพื่อใช้เป็นโครงสร้างภายนอก ของดาวเทียม Theos-2 SmallSAT ครับ
ก่อนอื่นต้องขออธิบายว่า เราไม่ได้ใช้รังผึ้งจริงๆมาทำนะครับ และไม่มีผึ้งตัวไหนที่จะถูกทารุณอย่างแน่นอน จริงๆแล้วชื่อแผ่นผนังรังผึ้งมีที่มาจากไส้กลางของแผ่น ซึ่งทำมาจากวัสดุพรุนรูปทรงแปดเหลี่ยมคล้ายรังผึ้ง อย่างในดาวเทียม Theos-2 SmallSAT จะทำมาจากอลูมิเนียม เพราะราคากับคุณสมบัติเหมาะสมกับการใช้งานในอวกาศ การเลือกใช้วัสดุแผ่นผนังรังผึ้งจะช่วยลดน้ำหนักของดาวเทียมได้เป็นอย่างดี แต่ยังคงไว้ซึ่งความแข็งแรง ซึ่งเป็นหัวใจหลักของการออกแบบโครงสร้างในดาวเทียม ครับ

วิศวกรทั้ง 3 คนของเรา ได้มาเรียนรู้และลงมือปฏิบัติงานร่วมกับวิศวกรพี่เลี้ยง (mentor) ในกระบวนการผลิตชิ้นงานจริง ที่จะถูกส่งขึ้นไปโคจรในอวกาศในอีกไม่ช้านี้

โดยเริ่มตั้งแต่ขั้นตอนการตัดแผ่นผนังรังผึ้งตามที่ได้ออกแบบไว้ด้วยเครื่องตัดชิ้นงานควบคุมอัตโนมัติด้วยคอมพิวเตอร์ (CNC machining) ผ่านการตรวจสอบคุณภาพและขนาดของชิ้นงาน ด้วยอุปกรณ์วัดหลายแกนความละเอียดสูง (CMM inspection) หลังจากนั้น เราจะนำแผ่นผนังรังผึ้งดังกล่าวมาทำการตัดแต่งขอบ และทำความสะอาด เพื่อป้องกันไม่ให้เศษวัสดุหลุดเข้าไปปะปนในดาวเทียม แล้วจึงทำการติดตั้งวัสดุ insert ลงในแผ่นผนังรังผึ้ง เพื่อใช้เป็นจุดเชื่อมต่อเข้ากับชิ้นส่วนอื่นๆของดาวเทียม

ทั้งนี้ ทุกขั้นตอนต้องมีการควบคุมคุณภาพอย่างเคร่งครัด เนื่องจากทุกชิ้นส่วนต้องประกอบเข้าด้วยกันได้พอดีตามที่ออกแบบไว้เท่านั้น ไม่มีการออกแบบเผื่อสำหรับความผิดพลาด นับเป็นความท้าทายพิเศษของภารกิจอวกาศจริงๆ เลยครับ..

cr.ชิดชนก ชัยชื่นชอบ วิศวกรดาวเทียมของโครงการระบบดาวเทียมTHEOS-2

#เรื่องเล่าจากแดนไกล #spacetechnology #จิสด้าก้าวสู่ปีที่20 #จิสด้า #gistda

117321493_10158266669371265_5861018970734900142_o.jpg

116873678_10158266669281265_3208907621513976945_o.jpg

 

****************************************************************************************************

 

หน้าที่ความรับผิดชอบที่แตกต่างจากโครงการอื่นของ Project Manager

Update 30 JULY 2020

วันนี้แอดมินได้มีโอกาสพูดคุยกับน้องลิขิต วรานนท์ Project Manager ของ THEOS-2 SmallSAT  เกี่ยวกับหน้าที่ความรับผิดชอบของเขา ซึ่งแน่นอนว่าไม่ใช่เรื่องง่ายๆ เพราะต้องดูแลและควบคุมทีมวิศวกรและระบบของงานทั้งหมด

116588269_2584073845240656_2033720120525883215_o.jpg
.
“จริงๆ แล้วผู้จัดการโครงการ หรือ Project Manager นั้นมีความจำเป็นที่ต้องมีในทุกๆ โครงการ ไม่จำเป็นแค่โครงการพัฒนาดาวเทียมเพียงอย่างเดียวครับ ซึ่งหลักพื้นฐานในการบริหารจัดการจะคล้ายๆกันครับ เช่น การยึดหลักสามเหลี่ยมแห่งการบริหารโครงการ Cost, Schedule, Scope ซึ่งภายใต้สามเหลี่ยมนั้นคือการรักษาสมดุลในทุกมิติ ตามเงื่อนไข และข้อจำกัดตามแต่ลักษณะของโครงการ ซึ่งรวมถึงการบริหารความเสี่ยง การใช้ Business management tools และที่สำคัญคือการรักษาสมดุลความต้องการของผู้ที่เกี่ยวข้องต่างๆ (Stakeholder) เป็นต้น แต่จากการที่ได้มาอบรมร่วมกับผู้จัดการโครงการของบริษัท Surrey Satellite Technology Ltd. (SSTL) แล้ว ทำให้ได้เห็นความเป็นมืออาชีพ และความแตกต่างจากการบริหารจัดการโครงการอื่นๆ ที่เคยเห็นในประเทศไทยที่ไม่ใช่งานด้านอวกาศ ซึ่งนอกจากเรื่องรายละเอียดกระบวนการพัฒนาดาวเทียม การกระบวนการผลิต ที่ไม่เคยมีในประเทศไทยแล้ว โดยเฉพาะการดำเนินการตามมาตรฐาน NASA หรือยุโรปอย่าง ECSS ก็คือการใช้เหตุและผล ร่วมกับความรู้ทางด้านวิศวกรรม และประสบการณ์ด้านดาวเทียม ผสมกับการใช้จินตนาการ ในการตัดสินใจที่จะเลือกอย่างใดอย่างหนึ่ง เพราะนอกจากการรักษาสมดุลในสามเหลี่ยมแล้ว การมองภาพออกว่าหากตัดสินใจแล้วจะเกิดผลดี หรือผลเสียเมื่อดาวเทียมอยู่บนอวกาศนั้น เป็นเรื่องที่ไม่ง่ายเลยครับ เพราะไม่มีใครเคยเห็นจริงๆว่าเวลาดาวเทียมเสียชำรุดแล้วจะเป็นยังไงเมื่อมันอยู่บนอวกาศ เรามักจะอาศัยข้อมูลทางคณิตศาสตร์มาวิเคราะห์เพื่อบ่งชี้เหตุของอาการเสีย จึงไม่สามารถหาคำตอบได้ 100% แน่นอน”

>>>แล้วเราจะแก้ไขปัญหานี้ยังไงครับ?

“การแก้ปัญหาดังกล่าวโดยทั่วไปแล้วผู้จัดการโครงการก็จะใช้วิธีบริหารความเสี่ยงตามหลักการบริหารทั่วไป ผสมกับความรู้ทางวิศวกรรม เช่น ทำการทดสอบอุปกรณ์ที่มีความเสี่ยงหลายครั้ง ซื้ออุปกรณ์ที่เคยผ่านการพิสูจน์มาแล้ว หรือแม้กระทั้งการเพิ่มกระบวนการตรวจสอบ (Peer Review) ให้ละเอียดมากขึ้น เป็นต้น ซึ่งไม่ว่าทางใดทางนึงก็จะมีทั้งผลดีและผลเสีย แต่อีกวิธีนึงที่สังเกตว่า SSTL มี และเป็นหัวใจสำคัญนั้นก็คือ Team Work ครับ ทุกคนในทีม SSTL จะถูกปลูกฝังทางวัฒนธรรมของทีม คือการมีความตระหนักรู้ในหน้าที่ (Consciousness) และความมุ่งมั่นที่จะให้โครงการสำเร็จ (Commit to success) เหมือนๆกัน โดยวัฒนธรรมที่ทำให้ทีมเป็นอย่างนี้ได้ในเชิงปฏิบัติแล้ว ซึ่งผมเรียนรู้ว่าเกิดจากการที่ทีมจะไม่ปฏิบัติในสิ่งที่เพื่อนร่วมทีมไม่ชอบ เช่น ไม่มีการตำหนิกัน ไม่มีการอิจฉาริษยากัน มีความเห็นแก่ตัวน้อยมาก รู้ว่าต้องทำอะไร ส่งงานเมื่อไหร่ และให้กำลังใจซึ่งกันและกัน เป็นต้น”
จากเป้าหมายที่ชัดเจนของทีม THEOS-2 SmallSAT ของเราที่ชัดเจนว่า เราอยากนำความรู้กลับไปพัฒนาอุตสาหกรรมอวกาศในประเทศไทยให้ได้ ที่ไม่ใช่แค่ความรู้ทางเทคนิคเพียงอย่างเดียว เราจึงได้เรียนรู้และนำมาประยุกต์ใช้ภายในทีมของเราด้วย ถึงแม้จะมีข้อจำกัดที่ท้าทายเราอยู่ค่อนข้างมาก เพราะเรามาจากความหลากหลายทางอายุ ตั้งแต่ 23 – 40 ปีขึ้น จากหน่วยงานที่ต่างกัน ไม่เคยอยู่ร่วมกันมาก่อน เจอกันครั้งเดียวก่อนเดินทางมาประเทศอังกฤษ แต่พวกเรานั้นเป็นคนไทย ที่มีเป้าหมายเดียวกัน คือเราจะต้องสร้างและพัฒนาดาวเทียมให้สำเร็จ เพื่อนำความรู้ที่ได้ไปพัฒนาอุตสาหกรรมอวกาศในประเทศ ตั้งแต่วันแรกที่เราทุกคนพบกันจนถึงวันนี้ ระยะเวลาที่ผ่านมาหนึ่งปีกว่าก็พิสูจน์ให้เห็นแล้วว่าเราทำกันได้ดี ซึ่งไม่ใช่แค่การรักษาสมดุลของ Team Work แต่รวมถึงการเก็บเกี่ยวองค์ความรู้ทางเทคนิคได้ดีด้วยเช่นกันครับ

 

>>>เห็นไหมครับว่า ผู้จัดการโครงการนั้น นอกจากการรักษาสมดุล key success และบริหารความเสี่ยงภายใต้เงื่อนไขต่างๆ แล้ว การสร้าง team work ก็เป็นการรักษาสมดุล key success ที่สำคัญเช่นกัน<<<

ขอบคุณ: นายลิขิต วรานนท์ Project Manager โครงการ THEOS-2 SmallSAT

 

****************************************************************************************************

 

เรื่องเล่าจาก ทีมวิศวกรส่วนงาน Multi-mission ground segment (MMGS)

Update 27 JULY 2020

จากตอนที่แล้ว แอดมินได้นำเสนอเรื่องเล่าจากแดนไกล..ทีมพัฒนาดาวเทียมเล็ก โดยทีมวิศวกร ณ ประเทศอังกฤษ

วันนี้แอดมินขอนำเสนอเรื่องราว จากทีมวิศกร อีกหนึ่งทีมของโครงการ THEOS-2 ที่มีการเตรียมความพร้อมพัฒนาระบบอยู่ที่ประเทศไทย ซึ่งทีมนี้คือ ทีมวิศวกรส่วนงาน Multi-mission ground segment (MMGS)

ในวันนี้ น้องการ์ตูน เป็นหนึ่งในทีมส่วนงาน MMGS ได้มาเล่าถึงความคืบหน้าของทีมและการทำงานของทีมให้ฟังกันครับ

111000015_10158230060336265_6914822418251102585_o.jpg

 

น้องการ์ตูนเล่าให้ฟังว่า >>> ทีม MMGS ได้มีการไปร่วมฝึกฝนและปฎิบัติงานกับบริษัท AIRBUS ณ เมืองตูลูส สาธารณรัฐฝรั่งเศส ในช่วงเดือน สิงหาคม – ธันวาคม 62 และ
ทีมก็ได้ลุยงานกันต่อที่ไทยโดยการออกแบบระบบ และเข้าสู่ Critical Design Review คือ การออกแบบรายละเอียด (Detailed Design) เพื่อทำการออกแบบต้นแบบของโปรแกรม (Prototype Program)

109948942_10158230061176265_6063042191385997062_o.jpg

115764668_10158230061341265_8425274906471970112_o.jpg

 

โดยตอนนี้ได้ดำเนินการเสร็จเรียบร้อยแล้วขั้นตอนต่อไปก็คือ กระบวนการเขียนโปรแกรม โดยเมื่อวันที่ 17 ก.ค. 63 ทีม MMGS ได้จัดกิจกรรมนำเสนอ Concept ที่ออกแบบเพื่อใช้ในการสนับสนุนการปฏิบัติภารกิจ ของดาวเทียม 3 ดวง
ได้แก่ ดาวเทียมไทยโชต (THEOS-1) ที่ยังใช้งานอยู่ในปัจจุบัน และดาวเทียมภายใต้โครงการ THEOS-2 ที่กำลังจะส่งขึ้นไปสู่อวกาศอีกสองดวง คือ ดาวเทียม MainSAT และดาวเทียม SmallSAT
รวมทั้งนำเสนอการจำลองการใช้งานโปรแกรม (Mockup) ในแต่ละส่วนงาน sub-system และในวันที่23 ก.ค. 63 ทีม MMGS ได้เพิ่มความเข้มข้นของการทำงาน ได้จัดกิจกรรม MMGS Product Backlog Workshop

112754363_10158230060796265_7078510262494016058_o.jpg

ซึ่งเป็นการแตกย่อยงานแต่ละ sub-system (Product Backlog) เพื่อเข้าสู่กระบวนการเขียนโปรแกรมพัฒนาระบบ (Software development)
ให้สามารถรองรับการทำงานของดาวเทียมภายใต้โครงการ THEOS-2 ซึ่งขณะนี้ได้เริ่มการพัฒนาระบบบาง sub-system แล้ว รวมทั้ต่อยอดโดยการใช้ machine learning เข้ามาพัฒนร่วมด้วย ครับผม

สุดยอดมาก ๆ เลยครับ แอดมินขอเป็นกำลังใจให้กับ ทีม MMGS ให้สามารถทำงานได้อย่างราบรื่นและประสบความสำเร็จ ไว ๆ นะครับผม

 

****************************************************************************************************

ทีมพัฒนาดาวเทียมเล็ก 

Update 23 JULY 2020

surray-04.jpg

   แอดมินจะพาไปดูการเรียนรู้ของเหล่าวิศวกรไทยกันอีกครั้งครับ   วันนี้จะพาไปดูขั้นตอนออกแบบระบบ  Thermal control system ร่วมกับ mentor (ภาพด้านบน) เพื่อจำลองการเปลี่ยนแปลงอุณภูมิที่เกิดขึ้นในตัวดาวเทียม และอุปกรณ์ภายในดาวเทียมที่วงโคจรต่างๆ  โดย Thermal control system  คือ ออกแบบระบบควบคุมความร้อนของดาวเทียม เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์ต่างๆในดาวเทียมจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้อุณหภูมิที่กำหนดตลอดระยะเวลาของภารกิจ ซึ่งการออกแบบระบบควบคุมความร้อนของดาวเทียม  จำเป็นต้องสร้างสมดุลทางอุณหภูมิระหว่างดาวเทียมกับสภาวะแวดล้อมภายนอก และต้องคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่เกิดจากการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆภายในตัวดาวเทียมเองด้วย รวมถึงสภาวะแวดล้อมภายนอกจากอวกาศที่ร้อนจัดและเย็นจัดที่เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาตามวงโคจรของดาวเทียม โดยการควบคุมความร้อนในดาวเทียมจะใช้ฮาร์ดแวร์เป็นตัวควบคุม ซึ่งได้แก่ ฮีทเตอร์(Heater), เทปความร้อน(Thermal tape) และแผ่นฉนวนกันความร้อน (Multi layer insulation) เป็นต้นครับ สำหรับในส่วนเฟสการออกแบบระบบควมคุมทางความร้อนของดาวเทียม Theos-2 Small SAT ได้เสร็จสิ้นไปแล้ว และตอนนี้อยู่ระหว่างการผลิตชิ้นงานฮาร์ดแวร์ที่จะนำไปติดตั้งบนดาวเทียมของเรา

 

surray-05.jpg

   ต่อไปจะพาทุกท่านไปดูขั้นตอนการขึ้นรูป Multi layer insulation (ภาพด้านบน) ที่จะนำไปใช้ห่อหุ้ม payload ในดาวเทียม Theos-2 Small SAT เพื่อรักษาอุณหภูมิภายใน payload ให้อยู่ภายใต้อุณหภูมิที่กำหนด ซึ่ง Multi layer insulation หรือ ผ้าห่มฉนวนอวกาศ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ควบคุมอุณภูมิของดาวเทียม ยานอวกาศ และชุดนักบินอวกาศ โดยจะป้องกันไม่ให้มีการถ่ายเท แผ่รังสีความร้อน จากภายในดาวเทียมออกสู่สภาวะแวดล้อมภายนอก และป้องกันไม่ให้อุณหภูมิจากภายนอกถูกถ่ายเทเข้ามาด้านในดาวเทียม โดยจะต้องนำเอาวัสดุกันความร้อนมาประกอบกันหลายๆชั้น บางครั้งอาจมากถึง 20 ชั้น ขึ้นอยู่กับการออกแบบของวิศวกรทางความร้อน นิยมใช้ Kapton  และสลับระหว่างชั้นด้วย Dacron ครับ

 

เรื่องราวความก้าวหน้า ของทีมพัฒนาดาวเทียมเล็ก แอดมินจะนำมาเสนออย่างต่อเนื่อง ขอบคุณทุกท่านที่ติดตามครับ..

#ธีออส2 #THEOS2 #ระบบดาวเทียมสำรวจเพื่อการพัฒนา #gistda #Spacetechnology #จิสด้า #จิสด้าก้าวสู่ปีที่20

 

****************************************************************************************************

 

เรื่องเล่าจากแดนไกล.. ทีมพัฒนาดาวเทียมเล็ก

Update  17 JULY 2020

   วันนี้ “น้องพูนศักดิ์ OBDH engineer” ได้รับมอบหมายงานจากผู้เชี่ยวชาญของบริษัท SSTL ส่วนงาน OBDH (On Board Data Handling) ให้เขียนโปรแกรมภาษา VHDL (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) ซึ่งใช้สำหรับออกแบบวงจรดิจิตอลภายในชิฟอิเล็กทรอนิกส์ FPGA (Field Programming Gate Array) โดยวงจรดังกล่าวเป็นหัวใจสำคัญในการควบคุมและสั่งงานอุปกรณ์ตรวจจับสัญญาณอากาศยาน และใช้ในการทดสอบการทำงานของอุปกรณ์ส่วนการจัดการข้อมูล Data Handling Unit (DHU) …กว่าจะเสร็จสิ้นภารกิจก็สาหัสเหมือนกันครับ แต่...--> น้องบอกว่า “ไม่มีปัญหา เพราะทุกอย่างสามารถเรียนรู้ได้ตลอดเวลา แถมยังได้รับคำชมจากผู้เชี่ยวชาญอีกด้วย”

surray-03.jpg

 

   ปัจจุบันนี้ การพัฒนาอุตสาหกรรมทางด้านอวกาศของประเทศไทยยังขาดการพัฒนาบุคคลากรที่มีความรู้ในการพัฒนาอุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูง เช่น นักออกแบบระบบประมวลผล FPGA Engineer, Embedded system ซึ่งดูได้จากบริษัทที่เปิดรับตำแหน่งงานทางด้านนี้ในไทยค่อนข้างน้อยมาก แต่อย่างในประเทศอังกฤษ และอเมริกา มีความต้องการบุคลากรในด้านนี้จำนวนมาก ที่สำคัญ..ค่าตอบแทนค่อนข้างสูง  โดยเฉพาะในหลายๆบริษัทที่มีการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูง อย่างเช่น Airbus, Boeing SpaceX, BAE Systems, Intel เป็นต้น ครับ

 

surray-01.jpg

   ต่อไปจะพาไปดูน้องธนานิติ กำลังดำเนินการในส่วนขั้นตอนการติดกาวของ primary baffle  กับฐานยึด (ภาพด้านบน) ซึ่งเป็นชิ้นส่วนของเลนส์ที่ใช้ในกล้องของดาวเทียม โดยมีหน้าที่ในการควบคุมคลื่นแสงรบกวนในขั้นต้นครับ เริ่มแรกจะใช้พลาสติก 3 ชิ้นทำเป็นลิ่มเพื่อยึดไว้ก่อน เพื่อที่จะทำ alignment แบบคร่าวๆครับ จากนั้น เขาจะติดกาวโดยการใช้เข็มสอดเข้าไปใน injection holes (รูสำหรับเติมกาว) ส่วนเครื่องมือที่ผมจับ จริงๆมันไม่มีชื่อนะครับ แต่อาจจะเรียกว่า the glue injection tools with a micrometer ก็ได้ครับ เนื่องจากการติดกาวต้องรักษาปริมาณเนื้อกาวด้วยเพื่อไม่ให้มากเกินไปหรือน้อยเกินไป จึงต้องใช้ความอดทนในการค่อยๆ หยอดกาวทีละน้อยๆ เพื่อป้องกันไม่ให้ไหลซึมเข้าด้านใน หรือเลอะเทอะออกผิวภายนอก ซึ่งเป็นการออกแบบโดย SSTL ครับ ซึ่งจะช่วยให้การดันกาวออกจาก syringe มีความแม่นยำครับผม

 

surray-02.jpg

   ส่วนอีกภาพ เป็น 2 วิศวกรหนุ่ม วสันต์ กับ ฌัฐนันท์ กำลังฝึกฝนการต่อสาย connector ที่ใช้กับดาวเทียมอย่างขะมักเขม้น(ภาพด้านบน) เพื่อเตรียมความพร้อมในการต่อสาย connector กับดาวเทียม THEOS-2 ในเฟสการประกอบดาวเทียมช่วง AIT (Assembly Integration and Test) ที่กำลังจะถึงนี้ เนื่องจากตามมาตรฐานคนที่จะต้องต่อสาย (Harness) หรือบัดกรี (Solder) กับอุปกรณ์บนอวกาศนั้นต้องมีใบรับรอง หรือ Certificate จาก ESA (European Space Agency) ดังนั้นเพื่อเป็นการเพื่อเป็นการลดความเสี่ยงความเสี่ยหายของอุปกรณ์ที่จะใช้บนอวกาศ ทั้ง 2 หนุ่ม จะต้องถูกฝึกฝนอย่างหนักตลอด 2 สัปดาห์ จากผู้เชี่ยวชาญ SSTL เพื่อให้มั่นใจว่าเข้าใจ และสามารถดำเนินการได้ตามมาตรฐาน ทั้งนี้ถึงแม้จะอยู่ในช่วง lockdown ทั้ง 2 หนุ่มก็ยังมีความมุ่งมั่นที่จะเดินทางเข้าปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการ และปฏิบัติตามกฎระเบียบ social distancing อย่างเคร่งครัดครับ

 

เรื่องราวดีๆจากการเรียนรู้เกิดขึ้นทุกวัน ครั้งหน้า...เรื่องเล่าจากแดนไกล จะเป็นอะไรแอดมินจะมาเล่าให้ฟังกันอีกนะครับ

#ธีออส2 #THEOS2 #ระบบดาวเทียมสำรวจเพื่อการพัฒนา #gistda #Spacetechnology #จิสด้า #จิสด้าก้าวสู่ปีที่20 

 

****************************************************************************************************

 

   เป็นเวลากว่า 1 ปีแล้ว ที่วิศวกรไทยทั้ง 16 ชีวิต ได้ปฏิบัติหน้าที่ในการพัฒนาดาวเทียมเล็กร่วมกับทีมวิศวกรด้านดาวเทียม ของ Surrey Satellite Technology : SSTL ณ เมืองกิลด์ฟอร์ด สหราชอาณาจักร  ที่ผ่านมา พวกเขาเหล่านี้ ได้เก็บเกี่ยวองค์ความรู้และแลกเปลี่ยนประสบการณ์จากผู้เชี่ยวชาญโดยตรง รวมทั้งทีมวิศวกร Co-engineering จากบริษัท AIRBUS และ SSTL มาโดยตลอด ไม่ว่าจะเป็นการฝึกอบรม การร่วมออกแบบระบบปฏิบัติการภาคพื้นดิน การเข้าปฏิบัติการในส่วนประกอบและทดสอบดาวเทียม รวมถึงการนำเสนอความก้าวหน้าในส่วนงานที่รับผิดชอบร่วมกับ mentor ในแต่ละ sub-system เป็นต้น เพื่อหวังที่จะสร้างดาวเทียมที่เกิดขึ้นจากฝีมือการผลิตและการออกแบบของคนไทยในทุกกระบวนการ โดยมีเป้าหมายให้ประเทศไทยก้าวสู่อุตสาหกรรมอวกาศโลกได้ในอนาคต หลังจากนี้อีกประมาณ 1 ปี พวกเขาจะกลับมาพร้อมกับคำมั่นสัญญาที่ให้ไว้นั่นคือ พวกเขาจะต้องออกแบบ ประกอบ และทดสอบดาวเทียมให้ได้ในประเทศไทย และที่สำคัญไปกว่านั้นคือการถ่ายทอดองค์ความรู้ต่างๆ จากต่างแดนสู่วิศวกรไทยในรุ่นถัดไป นั่นเองครับ
ขอบอกว่าที่กล่าวมาทั้งหมดนี้เป็นแค่ส่วนหนึ่งเท่านั้นนะครับ หากมีอะไรคืบหน้า แอดมินจะนำมาเล่าสู่กันฟังในโอกาสต่อไปครับ


#จิสด้าก้าวสู่ปีที่20
#จิสด้า
#gistda
#spacetechnology

107817534_10158191562686265_4946093337010018420_o.jpg  107442422_10158191563826265_6082156497588353684_n.jpg107821982_10158191563461265_3674692352060108531_o.jpg

****************************************************************************************************

Tags: