La sezione Tx

I trasmettitori sono i terminali dello scambio di dati all’interno del satellite. Infatti, mentre i sensori immettono bit all’interno del sistema, le antenne ed i sottocomponenti di un trasmettitore permettono di trasformare l’informazione da bit ad onda elettromagnetica, la quale viaggia nello spazio e raggiunge le antenne riceventi delle stazioni di terra. Nel momento in cui un’informazione viene trasmessa in downlink, è possibile liberare lo spazio che essa occupava in memoria, permettendo a nuovi dati di essere immagazzinati. Questo processo ciclico sta alla base del memory budget di un satellite, perché stabilisce se sia possibile o meno immagazzinare i dati in arrivo dai sensori, a seconda dell’occupazione della memoria.

Come visto nel paragrafo 1.7.4, in questo bilancio (specialmente per satelliti LEO) gioca un ruolo fondamentale la posizione reciproca tra veicolo e stazione di terra, che porta a definire le fasi in cui i due oggetti si trovano in linea di vista. Per questo motivo è fondamentale che, nel configurare un trasmettitore, l’utente inserisca le stazioni di terra verso cui esso può trasmettere. È inoltre opportuno specificare se il trasmettitore in oggetto ha la possibilità di effettuare il downlink anche di notte. Quest’ultimo aspetto dipende dalla logistica e dalla tecnologia della stazione di terra di riferimento: durante il passaggio del satellite sulla stazione, è spesso necessaria la presenza del personale specializzato, il quale potrebbe essere assente durante i passaggi notturni. Talvolta è possibile che il passaggio del satellite venga assistito dai sistemi automatici della stazione; in questo caso, il downlink può essere effettuato ogni volta che il satellite si trova in vista, a prescindere dall’ora locale.

Nell’effettuare il downlink, il trasmettitore può introdurre un overhead od una compressione, che vanno ad influenzare il Data Rate di trasmissione. Perciò, anche questi rientrano nelle specifiche tecniche che l’utente deve fornire al programma.

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Alla luce di quanto detto, i campi da salvare nella struct MATLAB dedicata ai trasmettitori (detta t) sono quelli in Tab. 2.8. L’utente può inserirli attraverso l’interfaccia grafica (Fig. 2.27), che contiene gli elementi presentati in Tab. 2.9.

Campo Descrizione

t.name Nome del trasmettitore. È una stringa di caratteri

t.data Data Rate di trasmissione, espresso in bps

t.attached_to Nome della memoria da cui il trasmettitore preleva i dati. È una stringa di caratteri

t.night Un logico (1 o 0) che segnala rispettivamente la

possibilità o l’impossibilità di effettuare il downlink di notte

t.GS Nome della/delle funzione/i gscontact di

GMAT, contenute nel report file, le cui stazioni sono quelle che ricevono il downlink dal trasmettitore. È una stringa di caratteri

Tab. 2.8 - I campi della struct dedicata ai trasmettitori

Fig. 2.27 - La sezione Tx, dedicata alla configurazione dei trasmettitori

Elemento della GUI Nome nel codice

Edit Text riferita a ‘Name’ EditTxName

Edit Text riferita a ‘Data Rate (downlink)’ EditDataRateDownlink Pop-up List riferita a ‘Unit’ (unità di misura del

Data Rate)

PopUpBit4 Radio Button in alto, in ‘Overhead +/x’ RadioPlus3 Radio Button in basso, in ‘Overhead +/x’ RadioTimes3 Radio Button in alto, in ‘Compression -/x’ RadioPlus4 Radio Button in basso, in ‘Compression –/x’ RadioTimes4 Static Text riferita a ‘Overhead’, sulla sinistra StaticPlusOrTimes3 Static Text riferita a ‘Overhead’, sulla destra StaticBitOrByte3 Static Text riferita a ‘Compression’ sulla sinistra StaticPlusOrTimes4 Static Text riferita a ‘Compression’, sulla destra StaticBitOrByte4 Edit Text riferita a ‘Overhead’ EditOverhead2 Edit Text riferita a ‘Compression’ EditCompression2 Push Button ‘Get Data Rate’ PushGetDataRate3 Static Text riferito a ‘Get Data Rate’ StaticDataRate3

71 List Box contenente i trasmettitori ListTx

Pushbutton ‘ADD’ PushAddTx

Pushbutton ‘REMOVE’ PushRemoveTx

Pushbutton ‘MODIFY’ Pushbutton30

Static Text segnalante un errore (invisibile di default)

StaticMissingError4 List Box contenente i campi del report file

(riferita a ‘Ground Station’)

ListGS

Radio Button in alto, in ‘Night time’ RadioNightYES Radio Button in basso, in ‘Night time’ RadioNightNO List Box contenente le memorie, riferita ad

‘Attached to’ ListMemToTx

Static Text riferita a ‘n. GS’ StaticnGS

Tab. 2.9 - Gli elementi grafici della sezione Tx

Il vasto numero di caratteristiche e combinazioni possibili nella configurazione di un trasmettitore rende l’algoritmo piuttosto complesso, come mostra il diagramma in Fig. 2.28. Il codice di questa sezione è in parte simile a quello descritto nella sezione Bus, specialmente nel calcolo del Data Rate che include overhead e compressione. Per ulteriori dettagli, si può fare riferimento al paragrafo 2.6. L’utente può selezionare le stazioni di terra con cui il trasmettitore si collega nel seguente modo: nel momento in cui vengono caricati, attraverso General Simulation Setup, i dati orbitali all’interno del programma, uno specifico comando all’interno del Push Button ‘IMPORT’ inserisce nella lista ListGS i nomi dei campi di GMATout (si veda la Fig. 2.29).

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Fig. 2.29 - Dopo aver caricato GMATout, viene in automatico aggiornata la List Box sotto la voce 'Ground station'

Questo viene fatto perché, nella struct contenente i dati orbitali, sono incluse le variabili gscontact, le quali stabiliscono in quali istanti il satellite si trova in vista sulle stazioni di terra (si veda il Par. 1.7.4). Selezionando quindi dalla lista ListGS le funzioni gscontact corrispondenti alle stazioni con cui si vuole stabilire il contatto, sarà poi possibile individuare gli intervalli in cui avviene il downlink. Se l’utente seleziona dalla lista una voce diversa, il programma segnala un errore in fase di calcolo. È possibile selezionare una o più stazioni di terra: tutte quelle selezionate verranno tenute in considerazione nel bilancio delle memorie. Terminata questa operazione, nella casella di testo ListnGS viene salvato il numero di stazioni di terra selezionate, che viene poi memorizzato nel campo t.num_GS_selected. Questo parametro verrà utilizzato dall’algoritmo nell’esecuzione del programma runtime. Per finire l’utente deve scegliere, servendosi dei Radio Button appositi (RadioNight), la disponibilità del downlink notturno e la memoria da cui il trasmettitore preleva i dati (attraverso la lista ListMemToTx).

Prima di salvare la configurazione del componente, il codice passa in rassegna le caselle di testo per cercare eventuali campi mancanti (e nel caso in cui ci fossero, segnalarli con StaticMissingError4); dopodiché aggiunge il nuovo elemento alla struct t.

In Fig. 2.30 e Fig. 2.31 sono riportati esempi di due configurazioni complete e salvate nel workspace base: la prima è mostrata nella GUI, la seconda nella command window:

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Fig. 2.31 - I campi della struct dedicata ai trasmettitori; qui viene visualizzata solo la seconda componente