Magnetic Shielding Implementation in the Small Satellite Reaction Wheel

Low Earth orbit satellites face challenges from Earth's magnetic field, causing attitude disturbances. Attaining a magnetic-dipole-free satellite is crucial. Layout optimization and in-orbit dipole compensation are common methods, but layout optimization can be impractical. In contrast, in-orbit dipole compensation struggles with rapidly changing magnetic dipoles like those from reaction wheel motors. This research proposes an alternative solution using Mu-metal, known for shielding against magnetic exposure. This shield can be applied to trap the magnetic field generated by the motors. Ground tests evaluated this approach. First, it determined the minimum distance between the magnetometer and the shield for accurate measurements with minimal interference, with the result of 10 cm as the least affected distance, particularly important for small satellite layout design. Second, it assessed the shield's effectiveness in trapping the motor-generated magnetic field. Tests showed a significant reduction in magnetic field magnitude and up to a 95% reduction in field fluctuations when the motor is activated. This research offers a practical solution for small satellite layout design, addressing the challenges posed by their compact dimensions. Mu-metal shielding proves effective for mitigating rapidly changing magnetic dipoles and enhancing magnetic cleanliness in low Earth orbit

Pembuatan Katalog Bintang untuk Aplikasi Star Sensor menggunakan Metode Magnitude Filtering

Abstrak Sensor bintang adalah sensor sikap satelit yang paling akurat di antara sensor satelit lainnya. Akurasi dan kecepatan dan sensor bintang salah satunya ditentukan oleh algoritme pengenalan pola bintang yang diterapkan di mana proses kerjanya memerlukan referensi katalog bintang. Permasalahannya adalah katalog bintang berukuran besar dan berpengaruh terhadap waktu proses pencarian. Teknik yang umum dan sederhana untuk mengurangi jumlah bintang adalah dengan Magnitude Filtering Method (MFM) yaitu mengurangi data bintang berdasarkan nilai magnituda tertentu. Hasil pengujian Simulasi Monte Carlo diperoleh kandidat katalog bintang dengan jumlah bintang sebanyak 760 dengan tingkat keberhasilan 92%. Abstract Star Sensor is the most accurate of attitude satellite sensor among others. Accuracy and speed of star sensor depend on implementation of star pattern recognition algorithm that is it work process needs reference of a star catalog. The problem is a large of star catalog affected speed of searching process. Common simple technique to reduce number of star is using Magnitude Filtering Method (MFM) that reduces the stars based on a certain magnitude threshold. Monte Carlo simulation resulted the candidate star catalog with the number of stars 760 with a success rate of 92%.Hal. 38-52.:ilus; 21 c

Sistem Attitude Determination And Control (ADCS) Satelit LAPAN-A2/Orari

Hlm.39-4

Sistem Attitude Determination and Control (ADCS) Satelit LAPAN-A2/Orari

Hal.39-46 : ilus. ; 28 c

LAPAN-A2 Attitude Control Strategy for Equatorial Surveillance Mission

Abstract: LAPAN-A2 is the second Indonesian micro satellite that dedicated for surveillance mission in the equatorial region. This surveillance mission is established by visible camera system and radio communication system for maritime surveillance AIS and amateur communication repeater. An appropriate attitude control strategy is needed to support the mission. The attitude control strategy of LAPAN-A2 is based on the angular momentum management concept. This concept implements momentum bias method in which the angular momentum is maintained in Y axis. The Y axis is defined as pitch axis which is perpendicular to the flight direction. This concept is well implemented in the first Indonesian micro satellite, LAPAN-TUBSAT. Since LAPAN-A2 use same type of actuator as LAPAN-TUBSAT, several control parameters have to be reconfigured to accommodate moment inertia change of spacecraft. Simulation considered for adjusting reaction wheel's control parameter to get best performance attitude control of nadir pointing mode.Hal. 391-394: ilus; 30 c

ANALISIS MANAJEMEN POWER SATELIT LAPAN-ORARI/A2

Abstrak Satelit LAPAN-ORARI/A2 yang dirancang sebagai satelit mikro dengan sistem body mounted solar panel memiliki sumber power yang terbatas. Manajemen power diperlukan untuk mengatur konsumsi power dalam menjalankan setiap moda satelit yaitu picture mode, download mode, operasi AIS, mode misi amatir, dan mode stand by. Metode yang digunakan adalah menghitung kebutuhan power (power budget) dari setiap misi kemudian menghitung ketersediaan power yang dibangkitkan dari solar panel berdasarkan orbit dan karakteristik solar panel dan baterai satelit LAPAN-ORARI/A2. Analisis manajemen power difokuskan pada penentuan durasi pemakaian subsistem satelit berdasarkan ketersediaan sumber tenaga. Dengan manajemen power yang tepat, diharapkan tidak akan terjadi kekurangan power sehingga misi satelit dapat dijalankan. Hasil analisis menunjukkan kebutuhan energi adalah 290.60625 Wh, sedangkan ketersediaan energy sebesar 290.684 Wh.Hal. 11-20: ilus.;23 c

PERANCANGAN DAN PENGUJIAN TORQUER MAGNETIK UNTUK SISTEM KENDALI SIKAP SATELIT LAPAN-ORARI/A2

Abstrak Pengendalian sikap satelit LAPAN-ORARI/A2 berbasis konsep manajemen momentum angular. Untuk akuisisi sikap, 6 buah solar sel digunakan sebagai sensor matahari dan 3 buah gyro digunakan sebagai sensor kecepatan putar pada masing-masing sumbu. Sensor bintang digunakan untuk menentukan sikap secara lebih akurat khususnya dalam mencari arah vektor momentum. Pengandalian sikap dilakukan melalui 3 reaction wheels dan 3 torquer magnetik. Satelit LAPAN-ORARI/A2 memiliki tiga torquer magnet yang terintegrasi pada struktur utamanya. Satelit ini menggunakan torquer magnetik tipe air coil karena desainnya sederhana, mudah dioperasikan dan mudah disesuaikan dengan ruang struktur satelit. Torquer magnetik digunakan untuk membangkitkan momentum angular pada awal orbit and untuk mengompensasi torsi gangguan pada saat operasi harian. Pada saat satelit beroperasi pada mode momentum bias, torquer magnetik harus memelihara momentum angular baik besar maupun arahnya. Makalah tulis ini menjelaskan perancangan dan pengujian torquer magnetik satelit LAPAN-ORARI/A2 sebelum diintegrasikan pada satelit. Tiga buah air coil dibuat dari kawat tembaga yang masing-masing memiliki jumlah lilitan 265, 243, 279 pada sumbu X, Y, dan Z secara berurutan. Oleh karena kuat medan magnet bumi di fasilitas pengujian Bogor sekitar 45 [IT maka torsi rata-rata yang dihasilkan oleh air coil X, Y, dan Z masing-masing 3.7 x 104, 4.1 x 104 dan 3.6 x 104 Nm. Pengujian ini dilakukan di atas platform air bearing untuk mensimulasikan kondisi friksi rendah (mendekati nol) seperti pada operasi di orbit.Hal. 173-184: ilus.;23 c

LAPAN-A2 Attitude Control Strategy for Equatorial Surveillance Mission

LAPAN-A2 is the second Indonesian micro satellite that dedicated for surveillance mission in the equatorial region. This surveillance mission is established by visible camera system and radio communication system for maritime surveillance AIS and amateur communication repeater. An appropriate attitude control strategy is needed to support the mission. The attitude control strategy of LAPAN-A2 is based on the angular momentum management concept. This concept implements momentum bias method in which the angular momentum is maintained in Y axis. The Y axis is defined as pitch axis which is perpendicular to the flight direction. This concept is well implemented in the first Indonesian micro satellite, LAPAN-TUBSAT. Since LAPAN-A2 use same type of actuator as LAPAN-TUBSAT, several control parameters have to be reconfigured to accommodate moment inertia change of spacecraft. Simulation considered for adjusting reaction wheel's control parameter to get best performance attitude control of nadir pointing modeHal. 391-394: ilus; 30 c

TAHAP PENGEMBANGAN STAR SENSOR SATELIT MIKRO LAPAN

Abstrak Makalah membahas tentang pengembangan star sensor yang merupakan bagian dari pengembangan attitude control system satelit mikro di Pusat Teknologi Satelit LAPAN. Star sensor yang merupakan pemandu sikap satelit dengan akurasi tinggi merupakan sensor yang mutlak dimiliki oleh satelit yang membawa muatan kamera. Pengembangan star sensor dimulai pada tahun 2010 dengan metoda yang sesuai dengan taksonomi komponen star sensor, yakni pemilihan kamera dan lensa, serta pengembangan hardware dan software pemroses data, serta packaging. Dalam hal ini kamera dan lensa merupakan komponen yang dibeli, namun hardware dan software pemroses data merupakan komponen yang harus dibuat oleh pengembang. Hasil pengembangan menunjuldcan bahwa dalam pada tengah tahun ke 4, proto-flight model star sensor pertama telah siap. Model pertama tersebut belum memenuhi kriteria waktu reaksi yang diinginkan oleh moda kendali sikap satelit LAPAN, sehingga perubahan akan dilakukan pada data processing unit. Setelah melalui proses uji beban peluncuran dan lingkungan antariksa pada akhir tahun ini, star sensor LAPAN akan mengalami pengujian di orbit dengan satelit LAPAN yang ketiga, LAPAN-IPB/A3. Dimasa datang, star sensor tersebut direncanakan untuk menjadi sensor sikap bagi satelit LAPAN sesudahnya.Hal. 117-128: ilus.;23 c

ALGORITMA PENGENALAN POLA BINTANG UNTUK DETEKSI POSISI BINTANG PADA STAR SENSOR SATELIT LAPAN

ABSTRACTStar sensor is a high accuracy sensor for a satellite attitude determination. This sensor identifies the position of stars in celestial map by comparing the position of stars on its active sensor with the star position data contained in its catalogue. An algorithm is needed to recognize the star pattern imaged by sensoring and calculating the position of the stars. An efficient and accurate algorithm is needed to improve the performance of the star sensor for satellite attitude determination. A simple star pattern recognition algorithm uses the neighbourhood technique. The first approach of algorithm is detecting the brightest star and its neigbours in the sensor Field of View (FOV) and identifying whether the stars in image sensor are fit to the star pattern in the catalogue. The simple catalogue used contains the star position and all its neighbouring stars within particular distance in the scope of FOV. Test result showed that neighbours technique has an accuracy below 1 arc min which correspond to the typical accuracy value of star sensor.Keywords: Satellite attitude determination, Star pattern recognition, Star SensorABSTRAKStar Sensor merupakan sensor untuk menentukan sikap satelit dengan akurasi tinggi. Star sensor memberikan data posisi bintang dengan cara membandingkan posisi bintang yang terdapat pada sensor sebagai piksel-piksel yang aktif dengan data bintang yang terdapat dalam katalog. Suatu algoritma diperlukan untuk mengenali pola bintang yang ditangkap oleh sensor dan melakukan perhitungan posisinya. Algoritma yang akurat dan efisien diperlukan untuk meningkatkan unjuk kerja star sensor untuk determinasi sikap satelit. Sebuah algoritma sederhana dibahas dalam tulisan ini, yaitu dengan menggunakan teknik bintang terdekat/tetangga. Pendekatan awalnya adalah dengan mendeteksi bintang-bintang tetangga dari suatu bintang paling terang yang tercakup dalam FOV (Field of View) sensor kemudian melakukan identifikasi bahwa pola bintang-bintang tersebut cocok dengan pola bintang tersebut dalam katalog. Katalog bintang sederhana yang digunakan berisi data posisi bintang dan bintang-bintang terdekat dalam jarak tertentu dalam cakupan FOV. Hasil pengujian menunjukkan bahwa akurasi dari teknik tersebut cukup baik, yaitu di bawah 1 arc min sesuai dengan nilai maksimum akurasi star sensor.Hal. 36-42:ilus.; 30 c