Sẵn sàng khởi chạy SSTV CubeSat: 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Vệ tinh là công cụ nhân tạo thu thập thông tin và dữ liệu từ không gian. Con người đã đi tiên phong trong công nghệ vũ trụ trong những năm qua và công nghệ vũ trụ ngày càng dễ tiếp cận hơn bao giờ hết.

Các vệ tinh trước đây thường rất phức tạp và đắt tiền nhưng hiện nay công nghệ vũ trụ dễ tiếp cận hơn và giá cả phải chăng hơn bao giờ hết.

Ngày nay, chúng ta có thể xây dựng một vệ tinh khá dễ dàng bằng cách sử dụng các thành phần sẵn có như bảng phát triển Arduino hoặc sử dụng Raspberry pi.

Trong Tài liệu hướng dẫn này, chúng ta sẽ học cách chế tạo một vệ tinh có thể phát hình ảnh trực tiếp.

Đối với vệ tinh này, chúng tôi sẽ sử dụng một hệ số dạng được gọi là CubeSat. CubeSat (tàu vũ trụ lớp U) là một loại vệ tinh thu nhỏ dùng cho nghiên cứu vũ trụ, được tạo thành từ bội số của các đơn vị khối 10 cm × 10 cm × 10 cm (nguồn wikipedia)

Tôi dự đoán kết xuất 3D thay vì ảnh thực vì tôi không thể tìm thấy các bộ phận để hoàn thiện vệ tinh giữa Đại dịch Covid-19

TỔNG QUAT

- Vệ tinh sẽ sử dụng công nghệ SSTV (Truyền hình quét chậm) để truyền Hình ảnh của nó đến trái đất, sau đó nó sẽ được thu bởi một trạm mặt đất (sẽ được trang bị Đài phát thanh do phần mềm xác định sẽ được sử dụng để thu dữ liệu được truyền bởi vệ tinh) --- [Thông tin thêm tại

Bước 1: CẤU TRÚC in 3D

Cấu trúc của Vệ tinh sẽ bao bọc thiết bị điện tử và bảo vệ nó một cách an toàn. Cấu trúc được thiết kế trong Autodesk Fusion 360 * và có thể được in 3D

Lưu ý - Vật liệu được sử dụng để in 3D phải dai và bền. Nhiệt độ trong Không gian thay đổi mạnh [từ khoảng 121 C đến -157 C] sẽ gây ra ứng suất cấu trúc cực lớn cho cấu trúc. Nên sử dụng các vật liệu mạnh như PETG hoặc ABS.

Chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng cài đặt Infill 70-80%

Bước 2: HỆ THỐNG ĐIỆN CỦA Vệ tinh

Hệ thống quản lý điện năng

1. Vệ tinh sẽ hoạt động trên pin Li-ion 3x18650 sẽ được sạc bằng năng lượng mặt trời dưới sự giám sát của bảng điều khiển sạc để tránh làm hỏng pin do sạc quá mức.
2. Sau đó, pin sẽ cấp nguồn cho máy tính tích hợp (ở đây là quả mâm xôi số 0) thông qua bộ chuyển đổi USB DC-DC 5V.

Bước 3: Thiết lập Raspberry Pi Zero (Đơn vị máy tính)

Bước 1: Đầu tiên chúng ta phải cài đặt hệ điều hành Raspbian với môi trường đồ họa

Bước 2: Sau đó kích hoạt giao diện Máy ảnh (và cũng đính kèm mô-đun máy ảnh Raspberry), I2C và Serial bằng cách truy cập raspi-config

Bước 3: Sau đó, chúng tôi phải Tải xuống Kho lưu trữ SSTV -Servet từ GitHub bởi Nhóm Innovart (người cũng đã tạo ra hướng dẫn viên nang SSTV> https://www.instructables.com/id/SSTV-CAPSULE-FOR-…) và lưu nó tới "/ home / pi"

Bước 4: Sau đó thực thi tập lệnh sstv.sh để bắt đầu chụp ảnh và sau đó giao tiếp với mô-đun radio để truyền ảnh (Thực hiện việc này sau khi hoàn thành BƯỚC -6)

Bước 4: Nối dây Raspberry Pi

Kết nối các thành phần theo sơ đồ mạch

Bước 5: Mô-đun vô tuyến

Đối với dự án này, mô-đun DRA818V đã được sử dụng. RaspberryPi giao tiếp với mô-đun radio thông qua cổng nối tiếp, vì vậy chúng tôi phải bật chân GPIO

Để bật chân UART (GPIO), chúng ta phải nhập mã sau-

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

$ systemctl dừng [email protected]

$ systemctl vô hiệu hóa [email protected]

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

Sau đó, chúng tôi phải khởi động lại pi raspberry và các chân GPIO được bật

Giờ đây, với sự trợ giúp của kết nối nối tiếp GPIO đã thiết lập, chúng tôi có thể điều khiển mô-đun vô tuyến và ấn định tần số truyền.

Bây giờ chúng ta phải thiết lập tần số truyền SSTV

Lưu ý- Tần suất phải khớp với tần suất SSTV do quốc gia của bạn phân bổ

Bước 6: Ăng-ten

Do kích thước nhỏ gọn của dự án của chúng tôi, chúng tôi sẽ sử dụng ăng-ten PCB Dipole. Đây có thể không phải là cách hiệu quả nhất để truyền tải nhưng do tính chất rất nhỏ gọn của dự án, chúng tôi không có lựa chọn nào khác. Ngoài ra, các ăng-ten vá cũng có thể được sử dụng nhưng tôi không tìm thấy bất kỳ ăng-ten thương mại nào dễ dàng có sẵn.

Bước 7: Nhận và giải mã dữ liệu (Truyền qua vệ tinh)

Bạn nên Nghiên cứu một chút về Bộ đàm do Phần mềm Định nghĩa (SDR) cho Bước này

Để nhận dữ liệu từ vệ tinh, chúng tôi sẽ yêu cầu SDR (tôi đang sử dụng RTL-SDR), Phần mềm SDR (tôi đang sử dụng SDR #) và phần mềm giải mã SSTV (tôi đang sử dụng phần mềm wxtoimgrestored)

NHẬN VÀ KHAI THÁC DỮ LIỆU

Bước 1-Điều chỉnh tần số truyền của Vệ tinh sau đó ghi lại âm thanh nhận được.

Bước 2-Sau khi ghi dữ liệu nhận được, hãy nhập dữ liệu đó vào phần mềm giải mã và phần mềm sẽ giải mã dữ liệu và một hình ảnh sẽ được xây dựng

Liên kết hữu ích-

Và đây là cách tạo một SSTV Satellite

Liên kết hữu ích-

• 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/