SSTV CubeSat מוכן להפעלה: 7 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

לוויינים הם מכשירים מעשה ידי אדם האוספים מידע ונתונים מהחלל. בני האדם היו חלוצי הטכנולוגיה בחלל לאורך השנים וטכנולוגיית החלל נגישה מתמיד.

לוויינים קודמים היו מסובכים ויקרים מאוד, אך כעת טכנולוגיית החלל נגישה יותר ובמחיר סביר מתמיד.

כיום אנו יכולים לבנות לוויין די בקלות באמצעות רכיבי מדף כגון לוחות פיתוח של Arduino או באמצעות פטל פטל.

במדריך זה נלמד כיצד לבנות לוויין שיכול לשדר תמונות חיות.

עבור לוויין זה נשתמש בגורם צורה המכונה CubeSat. CubeSat (חללית מסוג U) היא סוג של לוויין ממוזער לחקר החלל המורכב מכפולות של 10 ס"מ × 10 ס"מ × 10 ס"מ יחידות מעוקבות (מקור-ויקיפדיה)

אני מתנצל על עיבודים תלת-ממדיים במקום תמונות אמיתיות מכיוון שלא הצלחתי למצוא חלקים להשלמת הלוויין בין מגיפת הקוביד -19

סקירה כללית

-הלוויין ישתמש בטכנולוגיית SSTV (Slow Scan TV) כדי להעביר את תמונותיו לכדור הארץ ולאחר מכן הוא ייאסף על ידי תחנת קרקע (שתצויד ברדיו מוגדר תוכנה אשר ישמש ללכידת הנתונים המועברים על ידי הלוויין) --- [מידע נוסף ב

שלב 1: מבנה מודפס בתלת -ממד

מבנה הלוויין יקיף את האלקטרוניקה ויגן עליו בצורה מאובטחת. המבנה תוכנן ב- Autodesk Fusion 360* וניתן להדפיס אותו בתלת מימד

הערה- החומר המשמש להדפסה בתלת מימד צריך להיות קשוח ועמיד. הטמפרטורה בחלל משתנה באופן דרסטי [מכ- 121 מעלות צלזיוס ל -157 מעלות צלזיוס] מה שיפעיל לחץ מבני קיצוני על המבנה. מומלץ להשתמש בחומרים חזקים כגון PETG או ABS.

המליץ לנו להשתמש בהגדרת מילוי של 70-80%

שלב 2: מערכות כוח של לוויין

מערכת לניהול חשמל

1. הלוויין יפעל על סוללות 3x18650 ליתיום אשר יטענו באמצעות אנרגיה סולארית בפיקוח לוח בקר טעינה כדי להימנע מפגיעה בסוללות מטעינת יתר.
2. לאחר מכן, הסוללות יפעילו את המחשב המשולב (כאן, פטל פי אפס) באמצעות ממיר USB 5V DC-DC.

שלב 3: הגדרת Raspberry Pi Zero (יחידת המחשוב)

שלב 1: ראשית עלינו להתקין מערכת הפעלה Raspbian עם סביבה גרפית

שלב 2: לאחר מכן הפעל את ממשק המצלמה (וצירוף גם מודול מצלמת פטל), I2C ו- Serial על ידי גישה ל- raspi-config

שלב 3: לאחר מכן עלינו להוריד את מאגר SSTV -Servet מ- GitHub מאת Innovart Team (שיצר גם את קפסולת SSTV להוראה> https://www.instructables.com/id/SSTV-CAPSULE-FOR-…) ולשמור אותה אל "/בית/פי"

שלב 4: לאחר מכן בצע את סקריפט sstv.sh כדי להתחיל ללכוד את התמונות ולאחר מכן לתקשר עם מודול הרדיו כדי להעביר את התמונה (עשה זאת לאחר סיום STEP -6)

שלב 4: חיווט ה- Pi Raspberry

חבר את הרכיבים על פי תרשים המעגל

שלב 5: מודול רדיו

לפרויקט זה נוצל מודול DRA818V. ה- RaspberryPi מתקשר עם מודול רדיו באמצעות יציאה טורית, לכן עלינו לאפשר את סיכת ה- GPIO

כדי לאפשר את סיכת UART (GPIO) עלינו להזין את הקוד הבא-

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

$ systemctl stop [email protected]

$ systemctl השבת [email protected]

$ nano /boot/cmdline.txt #הסר קונסולה = serial0, 115200

לאחר מכן עלינו לאתחל את פטל הפטל וסיכות ה- GPIO מופעלות

כעת בעזרת החיבור הטורי GPIO שהוקם אנו יכולים לשלוט במודול הרדיו ולהקצות את תדר השידור.

כעת עלינו להגדיר את תדר SSTV המשדר

הערה- התדר חייב להתאים לתדר SSTV שהוקצה על ידי המדינה שלך

שלב 6: אנטנה

בשל הגודל הקומפקטי של הפרויקט שלנו נשתמש באנטנת PCB Dipole. זו אולי לא הדרך היעילה ביותר להעברת אבל בשל האופי הקומפקטי מאוד של הפרויקט אין לנו ברירה אחרת. ניתן גם להשתמש באנטנות תיקון אך לא מצאתי מסחרית זמינה בקלות.

שלב 7: קבלת ופענוח הנתונים (מועבר על ידי הלוויין)

מומלץ ללמוד קצת על רדיו מוגדר תוכנה (SDR) לשלב זה

כדי לקבל את הנתונים מהלווין נצטרך SDR (אני משתמש ב- RTL-SDR), תוכנת SDR (אני משתמש ב- SDR#) ותוכנת פענוח SSTV (אני משתמש בתוכנת wxtoimgrestored)

קבלת ופיענוח הנתונים

שלב 1-כוון את תדר השידור של הלוויין ואז הקלט את השמע שהתקבל.

שלב 2-לאחר הקלטת הנתונים שהתקבלו, ייבא אותם לתוכנת הפענוח והתוכנה תפענח את הנתונים ותבנה תמונה.

קישור מועיל-

וכך ליצור לוויין SSTV

קישורים שימושיים-

• 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/