Käynnistysvalmis SSTV CubeSat: 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Satelliitit ovat ihmisen tekemiä välineitä, jotka keräävät tietoa avaruudesta. Ihmiset ovat uranuurtaneet avaruusteknologiaa vuosien varrella, ja avaruusteknologia on helpommin saavutettavissa kuin koskaan.

Aiemmat satelliitit olivat erittäin monimutkaisia ja kalliita, mutta nyt avaruusteknologia on helpommin saavutettavissa ja edullisempi kuin koskaan.

Nykyään voimme rakentaa satelliitin melko helposti käyttämällä valmiita komponentteja, kuten Arduino-kehityskortteja tai käyttämällä Raspberry pi.

Tässä opetusohjelmassa opimme rakentamaan satelliitin, joka voisi lähettää live -kuvia.

Tässä satelliitissa käytämme muotoilua, joka tunnetaan nimellä CubeSat. CubeSat (U-luokan avaruusalus) on eräänlainen pienikokoinen satelliitti avaruustutkimukseen, joka koostuu 10 cm × 10 cm × 10 cm kuutioyksiköiden kerrannaisista (lähde-wikipedia)

Pahoittelen 3D-renderöintejä todellisten kuvien sijasta, koska en löytänyt osia satelliitin täydentämiseksi Covid-19-pandemian keskellä

YLEISKATSAUS

-Satelliitti käyttää SSTV (Slow Scan TV) -tekniikkaa kuviensa lähettämiseen maahan, minkä jälkeen maa -asema (joka on varustettu Software Defined Radio -laitteella, jota käytetään satelliitin lähettämien tietojen sieppaamiseen)) --- [Lisätietoja osoitteessa

Vaihe 1: 3D -tulostettu RAKENNE

Satelliitin rakenne sisältää elektroniikan ja suojaa sitä turvallisesti. Rakenne on suunniteltu Autodesk Fusion 360: ssä* ja se voidaan tulostaa 3D -muodossa

Huomautus- 3D-tulostukseen käytettävän materiaalin tulisi olla lujaa ja kestävää. Avaruuden lämpötila muuttuu jyrkästi [noin 121 C -157 C], mikä aiheuttaa äärimmäistä rakenteellista rasitusta rakenteelle. On suositeltavaa käyttää vahvoja materiaaleja, kuten PETG tai ABS.

Suosittelemme käyttämään täyttöasetusta 70-80%

Vaihe 2: Satelliitin VIRTAJÄRJESTELMÄT

Virranhallintajärjestelmä

1. Satelliitti toimii 3x18650 litiumioniakulla, joka ladataan aurinkoenergialla latausohjainkortin valvonnassa, jotta vältetään akkujen vahingoittuminen ylikuormituksesta.
2. Sitten paristot käyttävät ajotietokonetta (tässä, vadelma pi nolla) DC-DC 5V USB-muuntimen kautta.

Vaihe 3: Määritä Raspberry Pi Zero (tietokoneyksikkö)

Vaihe 1: Ensin meidän on asennettava Raspbian -käyttöjärjestelmä graafisella ympäristöllä

Vaihe 2: Ota sitten kameran käyttöliittymä käyttöön (ja myös liitä Raspberry-kameramoduuli), I2C ja Serial avaamalla raspi-config

Vaihe 3: Sitten meidän on ladattava Innovart Teamin (joka loi myös SSTV-kapselin ohje>> https://www.instructables.com/id/SSTV-CAPSULE-FOR-…) GitHubilta ladattava SSTV-palvelusäilö (GitHub) ja tallennettava se. kohteeseen "/home/pi"

Vaihe 4: Suorita sitten sstv.sh -komentosarja aloittaaksesi kuvien ottamisen ja kommunikoidaksesi sitten radiomoduulin kanssa kuvan lähettämiseksi (Tee tämä vaiheen 6 jälkeen)

Vaihe 4: Kytke Raspberry Pi

Liitä komponentit kytkentäkaavion mukaisesti

Vaihe 5: Radiomoduuli

Tässä projektissa käytettiin DRA818V -moduulia. RaspberryPi kommunikoi radiomoduulin kanssa sarjaportin kautta, joten meidän on otettava GPIO -nasta käyttöön

Jotta UART (GPIO) -nasta voidaan ottaa käyttöön, meidän on syötettävä seuraava koodi:

$ sudo -s $ echo "enable_uart = 1" >> /boot/config.txt

$ systemctl lopettaa [email protected]

$ systemctl poista [email protected] käytöstä

$ nano /boot/cmdline.txt #Remove console = serial0, 115200

Sitten meidän on käynnistettävä vadelma pi uudelleen ja GPIO -nastat ovat käytössä

Nyt vakiintuneen GPIO -sarjayhteyden avulla voimme ohjata radiomoduulia ja määrittää lähetystaajuuden.

Nyt meidän on asetettava lähettävän SSTV -taajuus

Huomautus- Taajuuden on vastattava maasi määräämää SSTV-taajuutta

Vaihe 6: Antenni

Projektimme pienen koon vuoksi käytämme PCB -dipoliantennia. Tämä ei ehkä ole tehokkain tapa lähettää, mutta hankkeen erittäin kompaktin luonteen vuoksi meillä ei ole muuta vaihtoehtoa. myös Patch -antenneja voidaan myös käyttää, mutta en ole löytänyt kaupallista helposti saatavilla olevaa.

Vaihe 7: Tietojen vastaanottaminen ja purkaminen (satelliitin lähettämä)

On suositeltavaa opiskella hieman ohjelmistoradioista (SDR) tässä vaiheessa

Jotta voimme vastaanottaa tietoja satelliitista, tarvitsemme SDR: n (käytän RTL-SDR: ää), SDR-ohjelmiston (käytän SDR#: ää) ja SSTV-dekoodausohjelmiston (käytän wxtoimgrestored-ohjelmistoa)

TIETOJEN VASTAANOTTO JA PURKAMINEN

Vaihe 1-Viritä satelliitin lähetystaajuudelle ja tallenna sitten vastaanotettu ääni.

Vaihe 2-Kun vastaanotettu data on tallennettu, tuo se dekoodausohjelmistoon ja ohjelmisto purkaa tiedot ja kuva rakennetaan

Hyödyllinen linkki-https://www.rtl-sdr.com/receiving-sstv-with-rtl-sd…

Ja näin voit luoda SSTV -satelliitin

Hyödyllisiä linkkejä-

• https://wxtoimgrestored.xyz/
• https://www.element14.com/community/community/rasp…
• https://www.instructables.com/id/SSTV-CAPSULE-FOR-…
• https://www.instructables.com/id/Receiving-Images-…
• https://hsbp.org/rpi-sstv
• https://hackaday.com/2013/10/06/sstv-beacon-based-…
• https://ws4e.blogspot.com/2013/06/