Apoio às atividades de verificação do FloripaSat-2

Abstract

A indústria de satélites é extremamente importante para a vida moderna. Um de seus principais problemas são os alto custos envolvidos tanto para desenvolvimento quanto para lançamento. Visando resolver este problema, surgem os CubeSats, que são nanossatélites de dimensões reduzidas, visando baixo custo e com baixa e desenvolvimento facilitado. O laboratório Spacelab lançou com sucesso em 2019 o FloripaSat-1, e atualmente busca desenvolver um nanossatélite com heranças de seu antecessor mas apresentando melhorias. Este trabalho busca descrever o desenvolvimento de firmware para o módulo de telecomunicações, telemetrias e telecomandos TTC 2.0 para o CubeSat da missão FloripaSat-2. O desenvolvimento de firmware consiste num estudo detalhado do hardware desenvolvido e do funcionamento dos periféricos utilizados, além da utilização de muitas ferramentas de desenvolvimento. Objetivando um desenvolvimento eficiente, o fluxo de implementações seguiu uma árvore de produtos que busca implementar camadas de software de baixo nível e gradualmente subir para escalas mais avançadas como as tarefas. Devido aos seus estágios iniciais, boa parte das implementações feitas no firmware do TTC 2.0 se concentraram nas camadas de mais baixo nível (drivers) e subsequentemente de devices. Por motivos de confiabilidade, rigorosos testes foram implementados e aplicados para cada nova implementação desenvolvida envolvendo tanto testes de algoritmo como testes de bancada. Foram desenvolvidas funcionalidades de recepção de dados e modo de slave para as comunicações seriais UART e SPI, respectivamente. Os trabalhos abrangeram o desenvolvimento de um driver voltado para as interrupções dos módulos do microcontrolador. Também foi-se desenvolvido camadas de driver e device para sensores de temperatura e camadas de testes para softwares diretamente herdados da missão FloripaSat-1. O desenvolvimento de firmware para uma missão espacial é feito de forma lenta e cautelosa, o fluxo em TDD foi aplicado no desenvolvimento para garantir uma modularidade entre as etapas necessárias e a otimização das diversas variáveis de implementação de uma nova funcionalidade através da separação entre testes estáticos (padronização de software), testes unitários (algoritmo) e testes de bancada (integração firmware e hardware).