Klaar voor lancering SSTV CubeSat - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Satellieten zijn door de mens gemaakte instrumenten die informatie en gegevens uit de ruimte verzamelen. Mensen hebben in de loop der jaren een pioniersrol gespeeld in ruimtetechnologie en ruimtetechnologie is toegankelijker dan ooit.

Vroeger waren satellieten erg ingewikkeld en duur, maar nu is ruimtetechnologie toegankelijker en betaalbaarder dan ooit.

Tegenwoordig kunnen we vrij eenvoudig een satelliet bouwen met behulp van kant-en-klare componenten zoals Arduino-ontwikkelborden of met behulp van Raspberry pi.

In deze Instructable zullen we leren hoe we een satelliet kunnen bouwen die live beelden kan uitzenden.

Voor deze satelliet zullen we een vormfactor gebruiken die bekend staat als CubeSat. Een CubeSat (U-klasse ruimtevaartuig) is een soort geminiaturiseerde satelliet voor ruimteonderzoek die bestaat uit veelvouden van 10 cm × 10 cm × 10 cm kubieke eenheden (bron-wikipedia)

Ik verontschuldig me voor 3D-weergaven in plaats van echte foto's, omdat ik tijdens de Covid-19-pandemie geen onderdelen kon vinden om de satelliet te voltooien

OVERZICHT

-De satelliet zal SSTV-technologie (Slow Scan TV) gebruiken om zijn beelden naar de aarde te verzenden, waarna het zal worden opgepikt door een grondstation (dat zal worden uitgerust met Software Defined Radio die zal worden gebruikt om de verzonden gegevens door de satelliet vast te leggen)---[Meer informatie op

Stap 1: 3D-geprinte STRUCTUUR

De structuur van de satelliet zal de elektronica omsluiten en veilig beschermen. De structuur is ontworpen in Autodesk Fusion 360* en kan in 3D worden geprint

Opmerking: het materiaal dat voor 3D-printen wordt gebruikt, moet sterk en duurzaam zijn. De temperatuur in de ruimte verandert drastisch [van ongeveer 121 C tot -157 C], wat een extreme structurele spanning op de constructie zal uitoefenen. Het wordt aanbevolen om sterke materialen zoals PETG of ABS te gebruiken.

Het wordt aanbevolen om een Infill-instelling van 70-80% te gebruiken

Stap 2: VOEDINGSSYSTEMEN van Satellite

Energiebeheersysteem

1. De satelliet werkt op 3x18650 Li-ion-batterijen die worden opgeladen met behulp van zonne-energie onder toezicht van een laadcontrollerkaart om beschadiging van de batterijen door overladen te voorkomen.
2. Vervolgens zullen de batterijen de boordcomputer (hier een raspberry pi zero) van stroom voorzien via een DC-DC 5V USB-converter.

Stap 3: Raspberry Pi Zero instellen (de computereenheid)

Stap 1: Eerst moeten we Raspbian OS installeren met een grafische omgeving

Stap 2: Schakel vervolgens de camera-interface in (en bevestig ook de Raspberry-cameramodule), I2C en serieel door toegang te krijgen tot de raspi-config

Stap 3: Dan moeten we de SSTV -Servet Repository downloaden van GitHub door Innovart Team (die ook de SSTV-capsule instructable heeft gemaakt> https://www.instructables.com/id/SSTV-CAPSULE-FOR-…) en opslaan naar "/home/pi"

Stap 4: Voer vervolgens het sstv.sh-script uit om de foto's te maken en communiceer vervolgens met de radiomodule om de foto te verzenden (doe dit nadat u STAP -6) hebt voltooid

Stap 4: Bedrading van de Raspberry Pi

Sluit de componenten aan volgens het schakelschema

Stap 5: Radiomodule

Voor dit project werd de DRA818V-module gebruikt. De RaspberryPi communiceert met de radiomodule via de seriële poort, dus we moeten de GPIO-pin inschakelen

Om de UART(GPIO)-pin in te schakelen, moeten we de volgende code invoeren:

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

$ systemctl stop [email protected]

$ systemctl [email protected] uitschakelen

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

Dan moeten we de Raspberry Pi opnieuw opstarten en zijn de GPIO-pinnen ingeschakeld

Nu kunnen we met behulp van de gevestigde GPIO-seriële verbinding de radiomodule besturen en de zendfrequentie toewijzen.

Nu moeten we de zendende SSTV-frequentie instellen

Opmerking: de frequentie moet overeenkomen met de SSTV-frequentie die door uw land is toegewezen

Stap 6: antenne

Vanwege de compacte omvang van ons project zullen we een PCB-dipoolantenne gebruiken. Dit is misschien niet de meest efficiënte manier van verzenden, maar vanwege de zeer compacte aard van het project hebben we geen andere keuze. ook Patch-antennes kunnen ook worden gebruikt, maar ik heb geen commerciële gemakkelijk verkrijgbaar gevonden.

Stap 7: Ontvangen en decoderen van de gegevens (verzonden door de satelliet)

Het wordt aanbevolen om voor deze stap een beetje te studeren over Software Defined Radios (SDR)

Om de gegevens van de satelliet te ontvangen, hebben we een SDR nodig (ik gebruik RTL-SDR), een SDR-software (ik gebruik SDR #) en een SSTV-decoderingssoftware (ik gebruik wxtoimgrestored-software)

DE GEGEVENS ONTVANGEN & DECODEREN

Stap 1- Stem af op de zendfrequentie van de satelliet en neem vervolgens de ontvangen audio op.

Stap 2-Na het opnemen van de ontvangen gegevens importeert u deze naar de decoderingssoftware en de software decodeert de gegevens en er wordt een afbeelding gemaakt

Handige link:

En zo maak je een SSTV-satelliet

Nuttige links-

• 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/