Design and Implementation of Hardware and Software Interfaces for a Hyperspectral Payload in a Small

Abstract

Denne oppgaven beskriver design og implementasjon av et filoverføringssystem for en nyttelast på en liten satellitt med et hyperspektralt kamera. Nyttelasten produserer store mengder bildedata som må lastes ned for å lage havfargeprognoser, og for å forsyne forskere med hyperspektral data. En platform for småsatellitter fra NanoAvionics gir radioforbindelse til bakken gjennom et nettverk som er basert på CubeSat Space Protocol.

Flere filoverføringsprotokoller er beskrevet og brukt som grunnlag i designprosessen. Satellittplatformen og kommunikasjonsarkitekturen er presentert, og et grensesnittskort til nyttelasten har blitt designet.

Oppgragskrav er kartlagt og brukt i designprosessen til filoverføringssystemet. En komplett implementasjon av filoverføringssystemet har blitt testet.

Det blir demonstrert at det implementerte filoverføringssystemet er i stand til å overføre filer over et upålitelig nettverk. En funksjon som lagrer og videresender filer er brukt for å omgå en flaskehals mellom nyttelasten og satellittplatformen.

This thesis details the design and implementation of a file transfer system for a hyperspectral imager payload on a small satellite. The payload produces large amounts of imaging data that must be downloaded to produce ocean colour forecasts and to provide researchers with hyperspectral data. A small satellite platform from NanoAvionics supports the payload with a radio link that provides connectivity through a network based on the CubeSat Space Protocol.

Several file transfer protocols are described and used as input to the design process. The satellite platform and communication architecture is detailed, and a Breakout Board for the imager payload is designed.

Mission requirements are mapped and used as input in the design process of the file transfer system. An implementation of the complete file transfer system is tested.

The implemented file transfer system is shown capable of transferring files across an unreliable network. A \textit{store and forward} feature is used to circumvent a communication bottleneck between payload and satellite platform. This capability is demonstrated.