Palaišanai gatavs SSTV CubeSat: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Satelīti ir cilvēka radīti instrumenti, kas savāc informāciju un datus no kosmosa. Cilvēki gadu gaitā ir bijuši kosmosa tehnoloģiju pionieri, un kosmosa tehnoloģijas ir pieejamākas nekā jebkad agrāk.

Iepriekš satelīti bija ļoti sarežģīti un dārgi, bet tagad kosmosa tehnoloģijas ir pieejamākas un pieejamākas nekā jebkad agrāk.

Mūsdienās mēs varam viegli izveidot satelītu, izmantojot gatavus komponentus, piemēram, Arduino izstrādes plates vai Raspberry pi.

Šajā instrukcijā mēs uzzināsim, kā izveidot satelītu, kas varētu pārraidīt tiešraides attēlus.

Šim satelītam mēs izmantosim formas faktoru, kas pazīstams kā CubeSat. CubeSat (U klases kosmosa kuģis) ir miniaturizēts satelīta veids kosmosa pētniecībai, ko veido 10 cm × 10 cm × 10 cm kubikmetru vienību reizinājumi (avots-wikipedia)

Es atvainojos par 3D renderēšanu reālu attēlu vietā, jo Covid-19 pandēmijas laikā nevarēju atrast detaļas satelīta pabeigšanai

PĀRSKATS

-Satelīts izmantos SSTV (Slow Scan TV) tehnoloģiju, lai pārraidītu savus attēlus uz zemi, pēc tam to uztvers zemes stacija (kas būs aprīkota ar programmatūras definētu radio, kas tiks izmantots satelīta pārraidīto datu uztveršanai)) --- [Plašāka informācija vietnē

1. darbība: 3D drukātā STRUKTŪRA

Satelīta struktūra ietvers elektroniku un to droši aizsargās. Struktūra tika izstrādāta Autodesk Fusion 360*, un to var izdrukāt 3D formātā

Piezīme- 3D drukāšanai izmantotajam materiālam jābūt izturīgam un izturīgam. Temperatūra kosmosā krasi mainās [no aptuveni 121 C līdz -157 C], kas radīs konstrukcijai ārkārtēju strukturālu spriedzi. Ieteicams izmantot spēcīgus materiālus, piemēram, PETG vai ABS.

Mēs ieteica izmantot aizpildīšanas iestatījumu 70-80%

2. solis: satelīta POWER SYSTEMS

Enerģijas pārvaldības sistēma

1. Satelīts darbosies ar 3x18650 litija jonu akumulatoriem, kas tiks uzlādēti, izmantojot saules enerģiju, uzlādes kontroliera plates uzraudzībā, lai izvairītos no akumulatoru pārlādēšanas bojājumiem.
2. Pēc tam baterijas darbinās borta datoru (šeit, aveņu pi nulle), izmantojot DC-DC 5V USB pārveidotāju.

3. darbība: Raspberry Pi Zero (skaitļošanas vienība) iestatīšana

1. solis: Vispirms mums jāinstalē Raspbian OS ar grafisko vidi

2. solis: pēc tam iespējojiet kameras saskarni (un arī pievienojiet Raspberry kameras moduli), I2C un Serial, piekļūstot raspi-config

3. solis: Tad mums ir jālejupielādē SSTV servisa krātuve no GitHub, ko izstrādājusi Innovart komanda (kura arī izveidoja norādāmo SSTV kapsulu> https://www.instructables.com/id/SSTV-CAPSULE-FOR- …) un saglabājiet to uz "/home/pi"

4. darbība. Pēc tam izpildiet skriptu sstv.sh, lai sāktu attēlu uzņemšanu un pēc tam sazinātos ar radio moduli, lai pārsūtītu attēlu (dariet to pēc 6. SOLIS pabeigšanas)

4. solis: pieslēdziet Raspberry Pi

Savienojiet komponentus saskaņā ar shēmu

5. solis: radio modulis

Šim projektam tika izmantots DRA818V modulis. RaspberryPi sazinās ar radio moduli, izmantojot seriālo portu, tāpēc mums ir jāiespējo GPIO tapa

Lai iespējotu UART (GPIO) tapu, mums jāievada šāds kods:

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

$ systemctl apturēt [email protected]

$ systemctl atspējot serial-getty@ttyS0. pakalpojumu

$ nano /boot/cmdline.txt #Noņemt konsoli = serial0, 115200

Tad mums ir jāpārstartē aveņu pi, un GPIO tapas ir iespējotas

Tagad, izmantojot izveidoto GPIO sērijas savienojumu, mēs varam kontrolēt radio moduli un piešķirt pārraides frekvenci.

Tagad mums ir jāiestata SSTV pārraides frekvence

Piezīme- frekvencei jāatbilst jūsu valstī piešķirtajai SSTV frekvencei

6. solis: antena

Tā kā mūsu projekts ir kompakts, mēs izmantosim PCB dipola antenu. Tas, iespējams, nav visefektīvākais pārraides veids, bet projekta ļoti kompaktā rakstura dēļ mums nav citas izvēles. var izmantot arī ielāpu antenas, taču es neesmu atradis nevienu komerciāli pieejamu.

7. darbība: datu saņemšana un atšifrēšana (ar satelīta palīdzību)

Šim solim ieteicams nedaudz papētīt par programmatūras definētiem radioaparātiem (SDR)

Lai saņemtu datus no satelīta, mums būs nepieciešama SDR (es izmantoju RTL-SDR), SDR programmatūra (es izmantoju SDR#) un SSTV dekodēšanas programmatūra (es izmantoju wxtoimgrestored programmatūru)

DATU SAŅEMŠANA UN DEKODĒŠANA

1. darbība-noregulējiet satelīta pārraides frekvenci un pēc tam ierakstiet saņemto audio.

2. solis-pēc saņemto datu ierakstīšanas importējiet tos dekodēšanas programmatūrā, un programmatūra atšifrēs datus un tiks izveidots attēls

Noderīga saite-https://www.rtl-sdr.com/receiving-sstv-with-rtl-sd…

Un šādi var izveidot SSTV satelītu

Noderīgas saites-

• 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/