Development of an Emergency Radio Beacon for Small Unmanned Aerial Vehicles

Emergency locator transmitters (ELTs) used to locate manned aircrafts are not well suited to find and recover small crashed unmanned aerial vehicles (UAVs). ELTs utilize an international satellite system for search and rescue (Cospas-Sarsat System), which should leverage its expensive resources to save lives as a priority. Besides, ELTs are too big and heavy to be used within small UAVs. Some of the existing solutions for this problem are based on receivers that detect signal strength, which may be a long and tedious process not suitable for user needs. Others do not have enough range or require radio license and expensive amateur radio receivers. This paper presents an emergency radio beacon specifically designed to locate small UAVs. It is triggered automatically in the event of a crash and allows finding and recovering a crashed UAV in a fast and simple way. It meets not only the required specifications of user-friendliness, size and weight of this kind of application, but also it is a high precision and low cost device. Besides, it has enough range and endurance. The experiments carried out show the operation of the proposed system

Aalto-1 nanosatelliitin ohjelmistoarkkitehtuurin luotettavuus

Nanosatellite research projects are increasingly popular in universities all over the world. These projects offer interesting challenges, and reliability must be considered in architecture design to avoid mission failure. Aalto-1 is a student nanosatellite project at Aalto University that has been under development for around five years. The satellite is based on the CubeSat specification, and its scientific mission includes hyperspectral imaging, radiation monitoring, and testing of an experimental de-orbiting device. The goal of this thesis is to evaluate the reliability of Aalto-1 nanosatellite software architecture before launch. In addition to evaluation, design improvements were made to the system boot procedure, watchdog mechanisms, and internal communication. This thesis confirms that software reliability has been considered in the design of Aalto-1, and the satellite can recover from many failure scenarios. However, the architecture includes some complexity that could be avoided, and further research could be used to validate the correctness of the custom protocols and important recovery logic in the architecture.CubeSat-määrittelyyn pohjautuvien satelliittien tutkimusprojektit ovat yhä suositumpia yliopistoissa ympäri maailman. Nanosatelliittiprojektit tarjoavat mielenkiintoisia haasteita, ja satelliitin luotettavuus tulee huomioida arkkitehtuurin suunnittelussa, jotta voidaan välttää satelliitin tehtävän epäonnistuminen. Aalto-1 -nanosatelliitti on Aalto-yliopiston opiskelijaprojekti, joka alkoi noin viisi vuotta sitten. Satelliitti pohjautuu CubeSat-määrittelyyn, ja sen tieteelliset tehtävät ovat monispektrikuvantaminen, säteilymittaukset, ja kokeellisen sähköpurjeen testaaminen. Tämän diplomityön tavoitteena on arvioida Aalto-1-nanosatelliitin ohjelmistoarkkitehtuurin luotettavuutta ennen laukaisua. Arvionnin lisäksi työssä tehtiin parannuksia järjestelmän käynnistykseen, vahtikoiramekanismeihin, ja sisäiseen kommunikaatioon. Tämä diplomityö vahvistaa, että ohjelmiston luotettavuus on huomioitu monilla tavoin Aalto-1-nanosatelliitin suunnittelussa, ja satelliitti voi selvitä useista virhetilanteista. Sen arkkitehtuurissa on kuitenkin monimutkaisuutta mikä voitaisiin välttää, ja mahdollisilla jatkotutkimuksilla voitaisiin varmistaa omien protokollien ja tärkeiden palautumisproseduurien oikeellisuus