Launch-Ready SSTV CubeSat: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Οι δορυφόροι είναι τεχνητά όργανα που συλλέγουν πληροφορίες και δεδομένα από το διάστημα. Οι άνθρωποι έχουν πρωτοστατήσει στη διαστημική τεχνολογία με τα χρόνια και η διαστημική τεχνολογία είναι πιο προσιτή από ποτέ.

Παλιότερα οι δορυφόροι ήταν πολύ περίπλοκο και ακριβό, αλλά τώρα η διαστημική τεχνολογία είναι πιο προσιτή και προσιτή από ποτέ.

Σήμερα μπορούμε να κατασκευάσουμε έναν δορυφόρο πολύ εύκολα χρησιμοποιώντας εξαρτήματα εκτός ράφι, όπως πίνακες ανάπτυξης Arduino ή χρησιμοποιώντας Raspberry pi.

Σε αυτό το Instructable θα μάθουμε πώς να κατασκευάζουμε έναν δορυφόρο που θα μπορούσε να μεταδίδει ζωντανές εικόνες.

Για αυτόν τον δορυφόρο θα χρησιμοποιήσουμε έναν παράγοντα μορφής γνωστό ως CubeSat. Το CubeSat (διαστημόπλοιο κατηγορίας U) είναι ένας τύπος μικροσκοπικού δορυφόρου για διαστημική έρευνα που αποτελείται από πολλαπλάσια κυβικών μονάδων 10 cm × 10 cm × 10 cm (πηγή-wikipedia)

Ζητώ συγγνώμη για τρισδιάστατες αποδόσεις αντί για πραγματικές εικόνες, καθώς δεν μπόρεσα να βρω μέρη για να ολοκληρώσω τον δορυφόρο εν μέσω της πανδημίας Covid-19

ΣΦΑΙΡΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ

-Ο δορυφόρος θα χρησιμοποιήσει την τεχνολογία SSTV (Slow Scan TV) για τη μετάδοση των εικόνων του στη γη, μετά από την οποία θα παραληφθεί από έναν επίγειο σταθμό (ο οποίος θα είναι εξοπλισμένος με λογισμικό που καθορίζει το ραδιόφωνο, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί για τη λήψη των μεταδιδόμενων δεδομένων από τον δορυφόρο) --- [Περισσότερες πληροφορίες στη διεύθυνση

Βήμα 1: ΔΟΜΗ 3D Printed

Η δομή του δορυφόρου θα περικλείει τα ηλεκτρονικά και θα τα προστατεύει με ασφάλεια. Η δομή σχεδιάστηκε στο Autodesk Fusion 360* και μπορεί να εκτυπωθεί 3D

Σημείωση- Το υλικό που χρησιμοποιείται για την εκτύπωση 3D Θα πρέπει να είναι ανθεκτικό και ανθεκτικό. Η θερμοκρασία στο Διάστημα μεταβάλλεται δραστικά [από περίπου 121 C σε -157 C] που θα ασκήσει ακραία δομική καταπόνηση στη δομή. Συνιστάται η χρήση ισχυρών υλικών όπως PETG ή ABS.

Συνιστάται η χρήση ρύθμισης συμπλήρωσης 70-80%

Βήμα 2: ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Δορυφόρου

Σύστημα Διαχείρισης Ενέργειας

1. Ο δορυφόρος θα λειτουργεί με μπαταρίες ιόντων λιθίου 3x18650, οι οποίες θα φορτίζονται με χρήση ηλιακής ενέργειας υπό την επίβλεψη μιας πλακέτας ελεγκτή φόρτισης για να αποφευχθεί η καταστροφή των μπαταριών από την υπερφόρτιση.
2. Στη συνέχεια, οι μπαταρίες θα τροφοδοτήσουν τον ενσωματωμένο υπολογιστή (εδώ, ένα βατόμουρο πι μηδέν) μέσω μετατροπέα USB DC-DC 5V.

Βήμα 3: Ρύθμιση Raspberry Pi Zero (The Computing Unit)

Βήμα 1: Πρώτα πρέπει να εγκαταστήσουμε το Raspbian OS με ένα γραφικό περιβάλλον

Βήμα 2: Στη συνέχεια, ενεργοποιήστε τη διεπαφή κάμερας (και επισυνάψτε επίσης τη μονάδα κάμερας Raspberry), το I2C και το Serial, αποκτώντας πρόσβαση στο διαμόρφωση raspi

Βήμα 3: Στη συνέχεια, πρέπει να κατεβάσουμε το SSTV -Servet Repository από το GitHub από την Innovart Team (που δημιούργησε επίσης την κάψουλα SSTV με οδηγίες> https://www.instructables.com/id/SSTV-CAPSULE-FOR-…) και να την αποθηκεύσουμε στο "/home/pi"

Βήμα 4: Στη συνέχεια, εκτελέστε το σενάριο sstv.sh για να ξεκινήσετε τη λήψη των εικόνων και, στη συνέχεια, επικοινωνήστε με τη μονάδα ραδιοφώνου για να μεταδώσετε την εικόνα (Κάνετε αυτό αφού ολοκληρώσετε το ΒΗΜΑ -6)

Βήμα 4: Καλωδίωση του Raspberry Pi

Συνδέστε τα εξαρτήματα σύμφωνα με το διάγραμμα κυκλώματος

Βήμα 5: Ενότητα ραδιοφώνου

Για αυτό το έργο χρησιμοποιήθηκε η μονάδα DRA818V. Το RaspberryPi επικοινωνεί με τη μονάδα ραδιοφώνου μέσω σειριακής θύρας, οπότε πρέπει να ενεργοποιήσουμε το pin GPIO

Για να ενεργοποιήσετε την ακίδα UART (GPIO) πρέπει να εισαγάγετε τον ακόλουθο κωδικό-

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

$ systemctl διακοπή [email protected]

$ systemctl απενεργοποίηση [email protected]

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

Στη συνέχεια, πρέπει να κάνουμε επανεκκίνηση του raspberry pi και οι ακίδες GPIO είναι ενεργοποιημένες

Τώρα με τη βοήθεια της καθιερωμένης σειριακής σύνδεσης GPIO μπορούμε να ελέγξουμε τη μονάδα ραδιοφώνου και να εκχωρήσουμε τη συχνότητα εκπομπής.

Τώρα πρέπει να ρυθμίσουμε τη συχνότητα μετάδοσης SSTV

Σημείωση- Η συχνότητα πρέπει να ταιριάζει με τη συχνότητα SSTV που έχει χορηγηθεί από τη χώρα σας

Βήμα 6: Κεραία

Λόγω του συμπαγούς μεγέθους του έργου μας, θα χρησιμοποιήσουμε κεραία PCB Dipole. Αυτός ίσως δεν είναι ο πιο αποτελεσματικός τρόπος μετάδοσης, αλλά λόγω του πολύ συμπαγούς χαρακτήρα του έργου δεν έχουμε άλλη επιλογή. Επίσης, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κεραίες Patch, αλλά δεν έχω βρει εύκολα εμπορική.

Βήμα 7: Λήψη και αποκωδικοποίηση των δεδομένων (διαβιβάζονται από τον δορυφόρο)

Συνιστάται να μελετήσετε λίγο σχετικά με τα λογισμικά καθορισμένα ραδιόφωνα (SDR) για αυτό το βήμα

Για να λάβουμε τα δεδομένα από τον δορυφόρο θα χρειαστούμε SDR (χρησιμοποιώ RTL-SDR), λογισμικό SDR (χρησιμοποιώ SDR#) και λογισμικό αποκωδικοποίησης SSTV (χρησιμοποιώ λογισμικό wxtoimgrestored)

ΛΗEΗ & ΑΠΟΚωδικοποίηση των δεδομένων

Βήμα 1-Συντονιστείτε στη συχνότητα μετάδοσης του Δορυφόρου και, στη συνέχεια, καταγράψτε τον λαμβανόμενο ήχο.

Βήμα 2-Αφού καταγράψετε τα ληφθέντα δεδομένα, εισαγάγετε τα στο λογισμικό αποκωδικοποίησης και το λογισμικό θα αποκωδικοποιήσει τα δεδομένα και θα δημιουργηθεί μια εικόνα

Χρήσιμος σύνδεσμος-

Και αυτός είναι ο τρόπος δημιουργίας ενός δορυφόρου SSTV

Χρήσιμοι Σύνδεσμοι-

• 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/