Llançament SSTV CubeSat: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Els satèl·lits són instruments fets per l’home que recopilen informació i dades de l’espai. Els humans han estat pioners en la tecnologia espacial al llarg dels anys i la tecnologia espacial és més accessible que mai.

Els satèl·lits anteriors solien ser molt complicats i cars, però ara la tecnologia espacial és més accessible i assequible que mai.

Avui en dia podem construir un satèl·lit amb força facilitat utilitzant components disponibles com ara les plaques de desenvolupament Arduino o amb Raspberry pi.

En aquest instructiu aprendrem a construir un satèl·lit que pugui transmetre imatges en directe.

Per a aquest satèl·lit utilitzarem un factor de forma conegut com CubeSat. Un CubeSat (sonda espacial de classe U) és un tipus de satèl·lit miniaturitzat per a la investigació espacial que es compon de múltiples d'unitats cúbiques de 10 cm × 10 cm × 10 cm (font-wikipedia)

Em demano disculpes per les representacions 3D en lloc de les imatges reals, ja que no vaig poder trobar parts per completar el satèl·lit enmig de la pandèmia Covid-19

VISIÓ GENERAL

-El satèl·lit utilitzarà la tecnologia SSTV (Slow Scan TV) per transmetre les seves imatges a la terra i després serà captada per una estació terrestre (que estarà equipada amb un programari de ràdio definit que s’utilitzarà per capturar les dades transmeses pel satèl·lit)) --- [Més informació a

Pas 1: ESTRUCTURA impresa en 3D

L'estructura del satèl·lit inclourà l'electrònica i la protegirà de manera segura. L'estructura es va dissenyar a Autodesk Fusion 360 * i es pot imprimir en 3D

Nota: el material utilitzat per a la impressió 3D ha de ser resistent i durador. La temperatura a l’espai canvia dràsticament [d’uns 121 ° C a -157 ° C], cosa que exercirà una tensió estructural extrema sobre l’estructura. Es recomana utilitzar materials forts com PETG o ABS.

Es recomana utilitzar un paràmetre d'ompliment del 70-80%

Pas 2: SISTEMES D'ALIMENTACIÓ del satèl·lit

Sistema de gestió d'energia

1. El satèl·lit funcionarà amb bateries de ions de Li 3x18650 que es carregaran mitjançant energia solar sota la supervisió d’una placa de control de càrrega per evitar danyar les bateries per sobrecàrrega.
2. A continuació, les bateries alimentaran l’ordinador de bord (aquí, un raspberry pi zero) mitjançant un convertidor USB DC-DC 5V.

Pas 3: Configuració de Raspberry Pi Zero (la unitat informàtica)

Pas 1: primer hem d’instal·lar Raspbian OS amb un entorn gràfic

Pas 2: activeu la interfície de la càmera (i també connecteu el mòdul de càmera Raspberry), I2C i Serial accedint al raspi-config

Pas 3: llavors hem de descarregar el dipòsit de serveis SSTV de GitHub per Innovart Team (que també va crear la càpsula SSTV instructable> https://www.instructables.com/id/SSTV-CAPSULE-FOR-…) i desar-la a "/ home / pi"

Pas 4: A continuació, executeu l'script sstv.sh per començar a capturar les imatges i després comuniqueu-vos amb el mòdul de ràdio per transmetre la imatge (Feu això després d'acabar el PAS -6)

Pas 4: Cablatge del Raspberry Pi

Connecteu els components segons el diagrama del circuit

Pas 5: mòdul de ràdio

Per a aquest projecte es va utilitzar el mòdul DRA818V. El RaspberryPi es comunica amb el mòdul de ràdio mitjançant un port sèrie, de manera que hem d’habilitar el pin GPIO

Per habilitar el pin UART (GPIO) hem d’introduir el següent codi:

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

$ systemctl stop [email protected]

$ systemctl desactiva [email protected]

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

Després hem de reiniciar el raspberry pi i els pins GPIO estan habilitats

Ara, amb l'ajut de la connexió sèrie GPIO establerta, podem controlar el mòdul de ràdio i assignar la freqüència d'emissió.

Ara hem de configurar la freqüència de transmissió SSTV

Nota: la freqüència ha de coincidir amb la freqüència SSTV assignada pel vostre país

Pas 6: Antena

A causa de la mida compacta del nostre projecte, utilitzarem l'antena dipol de PCB. Aquesta potser no és la forma més eficient de transmetre, però a causa de la naturalesa molt compacta del projecte no tenim cap altra opció. també es poden utilitzar antenes Patch, però no he trobat cap comercial disponible fàcilment.

Pas 7: Recepció i descodificació de les dades (transmeses pel satèl·lit)

Es recomana estudiar una mica sobre les ràdios definides per programari (SDR) per a aquest pas

Per rebre les dades del satèl·lit, necessitarem un SDR (estic fent servir RTL-SDR), un programari SDR (estic fent servir SDR #) i un programari de descodificació SSTV (estic fent servir programari wxtoimgrestored)

Rebre i descodificar les dades

Pas 1: sintonitzeu la freqüència d’emissió del satèl·lit i, a continuació, enregistreu l’àudio rebut.

Pas 2: després de gravar les dades rebudes, importeu-les al programari de descodificació i el programari descodificarà les dades i es construirà una imatge

Enllaç útil:

I així es crea un satèl·lit SSTV

Enllaços útils-

• 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/