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系統識別號 U0002-0308200616392500
中文論文名稱 微衛星通訊系統整測及其軟體酬載開發
英文論文名稱 The Integration and Software Development for Communication System in Microsatellite
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 機械與機電工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Mechanical and Electro-Mechanical Engineering
學年度 94
學期 2
出版年 95
研究生中文姓名 劉賢竹
研究生英文姓名 Hsien-Chu Liu
學號 693342684
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2006-06-22
論文頁數 86頁
口試委員 指導教授-洪祖昌
共同指導教授-徐超明
委員-陳彥升
委員-洪祖昌
委員-徐超明
委員-林煥榮
中文關鍵字 微衛星  通訊子系統  地面站  Pacsat  通訊協定 
英文關鍵字 Micro-satellite  Communication subsystem  Ground station  Pacsat  Protocol 
學科別分類 學科別應用科學機械工程
中文摘要 本研究為討論大學設計微衛星之通訊系統及其使用者專用郵箱伺服器通訊軟體。此一系統包含衛星通訊子系統、地面站軟體與衛星伺服器端通訊軟體之開發。在地面站軟體的功能上,規劃通訊機可接受之各項指令,將部份收發機設定控制之功能建置於地面軟體介面上,同時也新規劃Link Budget計算、整合雲圖接收與郵件接收功能並進行測試,以增加軟體之完整性與方便性。衛星用郵箱伺服器端通訊軟體則依據衛星專用Pacsat通訊協定之格式進行設計規劃與程式撰寫,希望將目前國際業餘衛星上廣泛採用之Pacsat 通訊協定應用在TUUSAT-1微衛星上。
英文摘要 The purpose of this research is to design and combining test the Microsat's Communication subsystem. A mailbox server system designed for micro-satellite communication is implemented. This system includes the communication subsystem, the ground software and the mailbox server design on board a micro-satellite. The satellite and the ground transceiver can both be commanded and configured through the man-machine interface of the ground software. Besides, add the Link Budget calculator and the pictures receiving interface in the ground software to increase the capability of the software.
The on board mailbox server, as designed utilized PACSAT protocol, can store and forward the mail message for its global users. To apply Pacsat communication protocol that had used on many of international satellites in the TUUSAT-1 microsatellite.
論文目次 目錄
第一章 緒論 - 1 -
1-1 前言 - 1 -
1-2 研究動機與目的 - 6 -
1-3 論文架構 - 8 -
第二章 衛星任務與通訊子系統 - 9 -
2-1 TUUSAT-1衛星任務與架構 - 9 -
2-2 通訊子系統 - 12 -
2-3 地面站軟體與郵件伺服器通訊軟體開發 - 14 -
第三章 地面站軟體功能整合與測試 - 16 -
3-1 地面站軟體架構 - 16 -
3-2 地面通訊模組設定功能 - 24 -
3-2-1 鮑率切換 - 26 -
3-2-2 Converse模式切換 - 27 -
3-3 雲圖顯示功能 - 30 -
3-3-1 影像酬載模組控制 - 31 -
3-3-2 壓縮程式控制 - 33 -
3-4 TELEMETRY遙傳資料 - 35 -
3-5 LINK BUDGET計算功能 - 39 -
3-6 郵件訊息接收介面 - 44 -
第四章 郵件伺服器通訊軟體設計 - 45 -
4-1 PACSAT通訊協定 - 45 -
4-2 PACSAT協定架構與封包格式 - 47 -
4-2-1 Pacsat協定架構 - 47 -
4-2-2 封包格式 - 48 -
4-3 PACSAT郵件伺服端程式 - 57 -
4-4 測試與結果 - 63 -
第五章 結論與未來展望 - 70 -
參考文獻 - 72 -
附錄A - 74 -
附錄B - 76 -
附錄C - 78 -
附錄D - 80 -

圖目錄
圖1-1 福爾摩沙一號 - 3 -
圖1-2 福爾摩沙二號 - 3 -
圖1-3 福爾摩沙三號 - 3 -
圖1-4 衛星電腦與通訊模組連結測試圖 - 7 -
圖2-1 TUUSAT-1衛星架構圖 - 9 -
圖2-2 工業級無線電手機拆裝與設計控制線路後之通訊模組 - 12 -
圖3-1星上與地面通信方式 - 16 -
圖3-2 地面站通訊軟體運作基本流程圖 - 17 -
圖3-3 COMMAND命令控制介面 - 20 -
圖3-4 雲圖接收與顯示介面 - 20 -
圖3-5 TELEMETRY資料接收介面 - 21 -
圖3-6 LINK BUDGET計算功能 - 21 -
圖3-7 郵件訊息接收介面 - 22 -
圖3-8 地面站操作流程 - 23 -
圖3-9 鮑率切換測試畫面 - 27 -
圖3-10 地面通訊模組設定功能 - 28 -
圖3-11 雲圖顯示介面 - 31 -
圖3-12 影像酬載拍照測試 - 32 -
圖3-13 解壓縮結果 - 34 -
圖3-14 遙測資料顯示介面與測試結果 - 38 -
圖3-15 仰角15度之程式計算結果 - 42 -
圖3-16 仰角30度之程式計算結果 - 43 -
圖3-17 仰角5度之程式計算結果 - 43 -
圖3-18 郵件訊息接收介面 - 44 -
圖4-1 PBSV基本流程圖 - 59 -
圖4-2 程式主體PBSV()函式之運作流程 - 62 -
圖4-3 讀取CONFIG檔設定 - 64 -
圖4-4 加上PACSAT標頭 - 65 -
圖4-5 讀取PACSAT檔案標頭 - 65 -
圖4-6 PB.EXE與伺服器PBSV進行連線 - 67 -
圖4-7 使用客戶端程式(PB)下載郵件訊息 - 67 -
圖4-8 下載郵件訊息 - 68 -
圖4-9 伺服器告知無此訊息 - 68 -
圖4-10 使用地面站通訊軟體進行下載測試 - 69 -

表目錄
表1-1 衛星依重量分類 - 4 -
表2-1 TUUSAT-1衛星規格表 - 10 -
表3-1 地面站程式架構 - 19 -
表3-2 TNC指令列表 - 25 -
表3-3 TELEMETRY資料格式 - 36 -
表3-4 TELEMETRY資料格式(續) - 37 -
表3-5 SPACEQUEST提供之LINKBUDGET計算參考 - 41 -
表4-1 FTL0封包型式 - 53 -
表B-1 TABLE OF ASCII CHARACTERS - 76 -
表B-2 TABLE OF ASCII CHARACTERS(續) - 77 -
表C-1 BIOS岔斷向量表(通訊連接埠) - 78 -
表D-1 特殊字元表 - 81 -
表D-2 檔案增加率比較 - 86 -
表D-3 方法特點比較 - 86 -

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