Spustiteľný SSTV CubeSat: 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Satelity sú nástroje vyrobené ľuďmi, ktoré zbierajú informácie a údaje z vesmíru. Ľudia sú v priebehu rokov priekopníkmi vesmírnej technológie a vesmírna technológia je prístupnejšia ako kedykoľvek predtým.

Predtým boli satelity veľmi komplikované a drahé, ale v súčasnosti sú vesmírne technológie prístupnejšie a dostupnejšie než kedykoľvek predtým.

V dnešnej dobe môžeme satelit postaviť celkom jednoducho pomocou bežných komponentov, ako sú vývojové dosky Arduino alebo Raspberry pi.

V tomto návode sa naučíme, ako vytvoriť satelit, ktorý by mohol vysielať živé obrázky.

Pre tento satelit použijeme tvarový faktor známy ako CubeSat. CubeSat (kozmická loď triedy U) je typ miniaturizovaného satelitu pre vesmírny výskum, ktorý sa skladá z násobkov kubických jednotiek 10 cm × 10 cm × 10 cm (zdroj-wikipédia)

Aplologujem na 3D vykresľovanie namiesto skutočných obrázkov, pretože sa mi v čase pandémie Covid-19 nepodarilo nájsť diely na dokončenie satelitu

PREHĽAD

-Satelit bude na prenos svojich obrazov na Zem používať technológiu SSTV (Slow Scan TV), po ktorej bude zachytená pozemnou stanicou (ktorá bude vybavená softvérovo definovaným rádiom, ktoré bude slúžiť na zachytávanie prenášaných údajov satelitom.) --- [Viac informácií na

Krok 1: ŠTRUKTÚRA vytlačená 3D

Štruktúra satelitu uzatvorí elektroniku a bezpečne ju ochráni. Štruktúra bola navrhnutá v programe Autodesk Fusion 360* a je možné ju vytlačiť 3D

Poznámka- Materiál použitý na 3D tlač by mal byť pevný a odolný. Teplota vo vesmíre sa drasticky mení [od asi 121 ° C do -157 ° C], čo bude na konštrukciu vyvíjať extrémne štrukturálne napätie. Odporúča sa používať silné materiály ako PETG alebo ABS.

Odporúčame použiť nastavenie výplne 70-80%

Krok 2: VÝKONNÉ SYSTÉMY satelitu

Systém riadenia spotreby

1. Satelit bude fungovať na lítium-iónové batérie 3x18650, ktoré sa budú nabíjať pomocou slnečnej energie pod dohľadom dosky regulátora nabíjania, aby sa zabránilo poškodeniu batérií v dôsledku prebíjania.
2. Potom budú batérie napájať palubný počítač (tu malinová nulová hodnota) cez prevodník DC-DC 5V USB.

Krok 3: Nastavenie Raspberry Pi Zero (výpočtová jednotka)

Krok 1: Najprv musíme nainštalovať Raspbian OS s grafickým prostredím

Krok 2: Potom povoľte rozhranie fotoaparátu (a tiež pripojte modul kamery Raspberry), I2C a sériový prístup k súboru raspi-config

Krok 3: Potom si musíme stiahnuť úložisko SSTV -Servet z GitHub od tímu Innovart (ktorý tiež vytvoril inštrukcie pre kapsulu SSTV> https://www.instructables.com/id/SSTV-CAPSULE-FOR-…) a uložiť na "/domov/pi"

Krok 4: Potom spustite skript sstv.sh, aby ste začali zachytávať obrázky a potom komunikovali s rádiovým modulom na prenos obrazu (Urobte to po dokončení KROKU -6)

Krok 4: Zapojenie Raspberry Pi

Pripojte komponenty podľa schémy zapojenia

Krok 5: Rádiový modul

Pre tento projekt bol použitý modul DRA818V. RaspberryPi komunikuje s rádiovým modulom prostredníctvom sériového portu, takže musíme povoliť pin GPIO

Aby sme povolili pin UART (GPIO), musíme zadať nasledujúci kód-

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

$ systemctl stop [email protected]

$ systemctl zakáže službu [email protected]

$ nano /boot/cmdline.txt #Odstrániť konzolu = serial0, 115200

Potom musíme reštartovať malinový pi a piny GPIO sú povolené

Teraz pomocou zavedeného sériového pripojenia GPIO môžeme ovládať rádiový modul a priradiť vysielaciu frekvenciu.

Teraz musíme nastaviť frekvenciu prenosu SSTV

Poznámka- Frekvencia sa musí zhodovať s frekvenciou SSTV pridelenou vašou krajinou

Krok 6: Anténa

Vzhľadom na kompaktné rozmery nášho projektu použijeme dipólovú anténu PCB. Toto možno nie je najefektívnejší spôsob prenosu, ale vzhľadom na veľmi kompaktný charakter projektu nemáme inú možnosť. je možné použiť aj patch antény, ale nenašiel som žiadnu komerčne dostupnú.

Krok 7: Príjem a dekódovanie údajov (prenášaných satelitom)

Pre tento krok sa odporúča trochu si preštudovať softvérovo definovaná rádia (SDR)

Na príjem údajov zo satelitu budeme potrebovať SDR (používam RTL-SDR), softvér SDR (používam SDR#) a dekódovací softvér SSTV (používam softvér wxtoimgrestored)

PRIJÍMANIE A DEKódovanie údajov

Krok 1-Nalaďte vysielaciu frekvenciu satelitu a potom nahrajte prijatý zvuk.

Krok 2-Po zaznamenaní prijatých údajov ich importujte do dekódovacieho softvéru a softvér údaje dekóduje a vytvorí sa obraz.

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

A takto vytvoríte satelit SSTV

Užitočné 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/