打開電腦或拿起手機，跟朋友秀一下用自己的衛星拍的地球美景。企業用自己的個人衛星觀察全球氣候，預測全球油價與期貨。擁有一顆自己的衛星，聽起來是多麼遙不可及的事情。但在近年來開放式硬體快速發展，不管是在硬體或軟體上都以開源方式，增進創新產品或Maker社群參與研發的行列。而在國內，台灣NASA – NSPO國家太空中心正在進行開源硬體為基礎的方塊衛星之研發計畫。

新創意，用樹莓派工業版運算模組打造立方衛星

英國樹莓派(Raspberry Pi)正在全球發熱，而樹莓派之Compute Module核心，模組設計目的就是為了用於嚴苛的工業環境之下，內核採用的是Broadcom 2835(ARM11J6JZF-S) ARMv6架構、32位元、內頻700Mhz，非常適合應用在工業自動化、POS、廣告機、IOT物聯網…等商業應用上。

(圖一 TRSI PC104模組)

(採用PC104之介面，以方便進行相關通道（GPIO/SPI/Power/I2C）控制線與其他控制模組聯通)

國家太空中心NSPO目前所發展的TRSI(Tiny Remote Sensing Instruments)小型衛星遙測儀器，採用RPi雙CMOS Camera介面及自製的太空用鏡頭，搭配Omnivision 5647 500萬像素，支援1080P(最大解析度QSXVGA)，強大的攝影能力結合5.8Ghz之RF及高達4Mbps之Data rate，透過此遙測模組拍照照片與攝影，可藉由與地面站連結後進行影像資料回傳。

內崁式應用Java於方塊衛星之核心

採用Pi4J之程式開發框架，設計以多執行緒處理工作排程，接收來自地面站的XML指令，並進行解析。

XML處理分析模組，解析後可知欲執行之服務種類與型態（即時命令/定時工作服務）。

(圖二 TRSI服務框架)

在訂定了TRSI服務框架後，其實作方式分析設計如下圖三，以此做為整個開發設計基礎。

(圖三 程式實作設計)

另外，採用的ＸＭＬ發展框架為JAXB請參考圖四，預先設計相關XML Schema，透過Binding Compiler產生相關的類別與介面，再透過JAXB API直接進行Marshal/Unmarshal相關文件。以此方式，依照從RF收到進來的xml指令，動態產生相關XML文件指令，設計上達到標準化、後續容易擴充以及確保產生之文件，能夠符合原先之XML定義。

(圖四 JAXB XML 框架)

開放不是為了商業，而是為了讓更多人參與

太空中心希望讓太空發展，不是只侷限在某個單位或者是大學裡面，我們希望帶領台灣能夠從基礎教育科學中，去發展與培植未來的科學人才與科技應用，開放與開源不是為了商業，而是為了讓更多人參與，從而引領台灣衛星相關產業能夠積極發展，站在太空中心的肩膀，讓我們帶領你開拓浩瀚的銀河吧。

(圖五TRSI PC104+太陽能充電電池)

本文作者：方振洲 博士、戴騰瀠