Studio e progettazione di un sottosistema di navigazione GPS per applicazioni CubeSat

Questo elaborato tratta dello sviluppo di un ricevitore GPS per applicazioni Cubesat, un sistema per il controllo della posizione ad alta precisione. Per validare tale sistema, l’Università di Bologna ha deciso di sviluppare, in tutte le sue parti, un Cubesat in cui il sistema GPS riveste il ruolo di payload della missione. Essendo il metodo di sviluppo tipico quello del cuncurrent engineering, l'elaborato rappresenta la prima iterazione di un lungo processo che porterà a termine il progetto nella sua interezza. Per questo, il lavoro è stato svolto adottando semplificazioni e assunzioni che dovranno essere verificate con quanto sviluppato dai responsabili dei vari sottosistemi, per fare sì che non si presentino incongruenze. In particolare, questo elaborato tratta dello sviluppo hardware della scheda elettronica GPS. La ricezione del segnale GPS e la sua amplificazione sono eseguite dall’Amplification Stage; il ricevitore GPS, dopo aver estratto i dati utili dalla portante GPS, comunica con il computer di navigazione, un microcontrollore responsabile sia del calcolo della posizione, sia del controllo della scheda e della gestione dei dati. Il principale grado di ridondanza della missione, interamente progettata con componenti commerciali, è stato raggiunto raddoppiando il ricevitore GPS: si è deciso di utilizzarne due di costruttori differenti, in modo da poter verificare quale si comportasse meglio nell’ambiente spaziale. Una volta decisa l’architettura generale del progetto, sono stati scelti i componenti singolarmente, tenendo presente le criticità dovute allo standard Cubesat. Si è, infine, realizzato un progetto dettagliato e sono state proposte diverse soluzioni alternative per lo sviluppo futuro.