Launch-ready SSTV CubeSat: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Satelity jsou nástroje vytvořené člověkem, které shromažďují informace a data z vesmíru. Lidé jsou v průběhu let průkopníky vesmírné technologie a vesmírná technologie je přístupnější než kdy dříve.

Dřívější satelity bývaly velmi komplikované a drahé, ale nyní je vesmírná technologie přístupnější a dostupnější než kdy dříve.

V dnešní době můžeme satelit postavit docela snadno pomocí běžných komponent, jako jsou vývojové desky Arduino nebo pomocí Raspberry pi.

V tomto Instructable se naučíme, jak vytvořit satelit, který by mohl vysílat živé obrazy.

Pro tento satelit použijeme tvarový faktor známý jako CubeSat. CubeSat (kosmická loď třídy U) je typ miniaturizované družice pro vesmírný výzkum, který se skládá z násobků krychlových jednotek 10 cm × 10 cm × 10 cm (zdrojová Wikipedie)

Aplologuji pro 3D vykreslování místo skutečných obrázků, protože jsem nebyl schopen najít součásti pro dokončení satelitu uprostřed pandemie Covid-19

PŘEHLED

-Družice bude používat technologii SSTV (Slow Scan TV) k přenosu svých snímků na Zemi, poté bude vyzvednuta pozemní stanicí (která bude vybavena softwarově definovaným rádiem, které bude používáno k zachycení přenášených dat pomocí satelitu) --- [Více informací na

Krok 1: 3D vytištěná STRUKTURA

Struktura satelitu uzavře elektroniku a bezpečně ji ochrání. Struktura byla navržena v aplikaci Autodesk Fusion 360* a lze ji vytisknout 3D

Poznámka- Materiál použitý pro 3D tisk by měl být pevný a odolný. Teplota v prostoru se drasticky mění [od asi 121 C do -157 C], což bude na konstrukci vyvíjet extrémní strukturální napětí. Doporučuje se používat silné materiály, jako je PETG nebo ABS.

Doporučujeme použít nastavení Výplň 70-80%

Krok 2: NAPÁJECÍ SYSTÉMY satelitu

Systém řízení spotřeby

1. Družice bude pracovat na 3x18650 Li-ion bateriích, které budou nabíjeny solární energií pod dohledem desky regulátoru nabíjení, aby nedošlo k poškození baterií při přebíjení.
2. Poté budou baterie napájet palubní počítač (zde malinová pi nula) prostřednictvím převodníku USB DC-DC 5V.

Krok 3: Nastavení Raspberry Pi Zero (výpočetní jednotka)

Krok 1: Nejprve musíme nainstalovat Raspbian OS s grafickým prostředím

Krok 2: Poté povolte rozhraní fotoaparátu (a také připojte modul kamery Raspberry), I2C a Serial přístupem k raspi-config

Krok 3: Poté musíme stáhnout úložiště SSTV -Servet z GitHub od týmu Innovart (který také vytvořil instruktážní kapsli SSTV> https://www.instructables.com/id/SSTV-CAPSULE-FOR-…) a uložit ji na "/home/pi"

Krok 4: Poté spusťte skript sstv.sh, abyste mohli začít pořizovat obrázky a poté komunikovat s rádiovým modulem za účelem přenosu obrazu (Proveďte to po dokončení KROK -6)

Krok 4: Zapojení Raspberry Pi

Připojte součásti podle schématu zapojení

Krok 5: Rádiový modul

Pro tento projekt byl použit modul DRA818V. RaspberryPi komunikuje s rádiovým modulem přes sériový port, takže musíme povolit pin GPIO

Abychom mohli aktivovat pin UART (GPIO), musíme zadat následující kód-

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

$ systemctl stop [email protected]

$ systemctl zakáže službu [email protected]

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

Poté musíme restartovat Raspberry Pi a jsou povoleny piny GPIO

Nyní pomocí zavedeného sériového připojení GPIO můžeme ovládat rádiový modul a přiřadit vysílací frekvenci.

Nyní musíme nastavit vysílací frekvenci SSTV

Poznámka- Frekvence se musí shodovat s frekvencí SSTV přidělenou vaší zemí

Krok 6: Anténa

Vzhledem ke kompaktním rozměrům našeho projektu použijeme dipólovou anténu PCB. Toto možná není nejúčinnější způsob přenosu, ale vzhledem k velmi kompaktní povaze projektu nemáme jinou možnost. lze také použít patch antény, ale nenašel jsem žádnou snadno dostupnou komerční.

Krok 7: Příjem a dekódování dat (vysílaných satelitem)

Pro tento krok je doporučeno trochu si prostudovat softwarově definovaná rádia (SDR)

Pro příjem dat ze satelitu budeme potřebovat SDR (používám RTL-SDR), software SDR (používám SDR#) a dekódovací software SSTV (používám software wxtoimgrestored)

PŘIJÍMÁNÍ A DEKODOVÁNÍ ÚDAJŮ

Krok 1-Nalaďte vysílací frekvenci satelitu a poté nahrajte přijatý zvuk.

Krok 2-Po zaznamenání přijatých dat je importujte do dekódovacího softwaru a software data dekóduje a vytvoří se obraz

Užitečný odkaz-https://www.rtl-sdr.com/receiving-sstv-with-rtl-sd…

A takto vytvoříte satelit SSTV

Užitečné odkazy-

• 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/