Construção e validação de um receptor GPS para uso espacial

Global Positioning System, or simply GPS, it is a radionavigation system developed by United States for military applications, but it becames very useful for civilian using. In the last decades Brazil has developed sounding rockets and today many projects to build micro and nanosatellites has appeared. This kind of vehicles named spacecrafts or high dynamic vehicles, can use GPS for its autonome location and trajectories controls. Despite of a huge number of GPS receivers available for civilian applications, they cannot used in high dynamic vehicles due environmental issues (vibrations, temperatures, etc.) or imposed dynamic working limits. Only a few nations have the technology to build GPS receivers for spacecrafts or high dynamic vehicles is available and they imposes rules who difficult the access to this receivers. This project intends to build a GPS receiver, to install them in a payload of a sounding rocket and data collecting to verify its correct operation when at the flight conditions. The inner software to this receiver was available in source code and it was tested in a software development platform named GPS Architect. Many organizations cooperated to support this project: AEB, UFRN, IAE, INPE e CLBI. After many phases: defining working conditions, choice and searching electronic, the making of the printed boards, assembling and assembling tests; the receiver was installed in a VS30 sounding rocket launched at Centro de Lançamento da Barreira do Inferno in Natal/RN. Despite of the fact the locations data from the receiver were collected only the first 70 seconds of flight, this data confirms the correct operation of the receiver by the comparison between its positioning data and the the trajectory data from CLBI s tracking radar named ADOUR

O Sistema de Posicionamento Global, conhecido mundialmente pala sigla GPS, é um sistema de radionavegação construído pelos norte-americanos com intenções militares, mas que encontraram, com o passar do tempo, muitas aplicações de uso civil. No Brasil, além do desenvolvimento de foguetes de sondagem, começam a aparecer projetos de construção de micro e nanosatélites. Estes veículos denominados espaciais ou de alta dinâmica podem, quando em voo, usufruir do sistema GPS para localização autônoma e verificação/controle das suas trajetórias. Apesar da enorme disponibilidade de receptores GPS no mercado civil, estes não podem ser utilizados em veículos de alta dinâmica, seja por questões ambientais (vibrações, temperaturas elevadas, etc.) ou por proteção lógica (via software). Os receptores para uso em veículos de alta dinâmica, ou veículos espaciais, fazem parte de uma tecnologia restrita a poucos países, que estabelecem regras muito rígidas para suas aquisições. O presente projeto objetiva construir e validar funcionamento básico deste receptor ao instalá-lo num foguete de sondagem e coleta de dados em voo. O software a ser utilizado no receptor já estava disponível em código fonte e testado em uma plataforma de desenvolvimento denominada GPS Architect. Vários organismos cooperaram para realização projeto: AEB, UFRN, IAE, INPE e CLBI. Após vários passos para realização do projeto: definição das condições de funcionamento, escolha e aquisição dos componentes eletrônicos, fabricação das placas de circuito impresso, montagem e testes de integração; o mesmo foi instalado num foguete de sondagem VS30 lançado a partir do Centro de Lançamento da Barreira do Inferno em Natal/RN. Apesar da coleta parcial dos dados do receptor, por falha técnica do sistema de telemetria do foguete, os resultados obtidos foram suficientes para validar o funcionamento do receptor a partir da comparação entre os dados de trajetografia fornecidos pelo receptor GPS e o radar de trajetografia do CLBI conhecido como Radar ADOUR