راه اندازی آماده SSTV CubeSat: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

ماهواره ها ابزارهای ساخت بشر هستند که اطلاعات و داده های فضا را جمع آوری می کنند. انسانها در طول سالها پیشگام فناوری فضایی بوده اند و فناوری فضایی بیش از هر زمان دیگری در دسترس است.

قبلاً ماهواره ها بسیار پیچیده و گران بودند ، اما اکنون فناوری فضایی بیش از هر زمان دیگری در دسترس و مقرون به صرفه است.

امروزه ما می توانیم به راحتی و با استفاده از اجزای خارج از قفسه مانند تابلوهای توسعه آردوینو یا Raspberry pi ماهواره بسازیم.

در این دستورالعمل نحوه ساخت ماهواره ای که بتواند تصاویر زنده را پخش کند یاد خواهیم گرفت.

برای این ماهواره از یک فاکتور فرم معروف به CubeSat استفاده خواهیم کرد. CubeSat (فضاپیمای کلاس U) یک نوع ماهواره کوچک برای تحقیقات فضایی است که از مضرب 10 سانتی متر × 10 سانتی متر × 10 سانتی متر واحد مکعب تشکیل شده است (منبع-ویکی پدیا)

من به جای تصاویر واقعی از عکس های سه بعدی عذرخواهی می کنم زیرا در شرایط همه گیری کووید -19 نتوانستم قطعاتی را برای تکمیل ماهواره پیدا کنم

بررسی اجمالی

-ماهواره از فناوری SSTV (Slow Scan TV) برای انتقال تصاویر خود به زمین استفاده می کند و پس از آن توسط یک ایستگاه زمینی (که مجهز به نرم افزار رادیو مجهز است که برای ضبط داده های منتقل شده توسط ماهواره استفاده می شود) انتخاب می شود.) --- [اطلاعات بیشتر در

مرحله 1: ساختار چاپ سه بعدی

ساختار ماهواره لوازم الکترونیکی را در بر می گیرد و از آن به طور ایمن محافظت می کند. این ساختار در Autodesk Fusion 360* طراحی شده است و می تواند به صورت سه بعدی چاپ شود

توجه- مواد مورد استفاده برای چاپ سه بعدی باید محکم و بادوام باشد. دمای فضا به شدت تغییر می کند [از حدود 121 درجه سانتیگراد تا -157 درجه سانتیگراد] که این امر باعث ایجاد فشار شدید ساختاری بر روی ساختار می شود. توصیه می شود از مواد قوی مانند PETG یا ABS استفاده کنید.

توصیه می شود از تنظیمات پر کردن 70-80 استفاده کنید

مرحله 2: سیستم های قدرت ماهواره

سیستم مدیریت توان

1. این ماهواره با باتری های 3x18650 Li-ion کار می کند که با استفاده از انرژی خورشیدی تحت نظارت برد کنترل کننده شارژ شارژ می شوند تا از آسیب بیش از حد به باتری ها جلوگیری شود.
2. سپس ، باتری ها کامپیوتر داخلی (در اینجا تمشک pi صفر) را از طریق مبدل USB DC-DC 5V تغذیه می کنند.

مرحله 3: راه اندازی Raspberry Pi Zero (واحد محاسبه)

مرحله 1: ابتدا باید Raspbian OS را با محیط گرافیکی نصب کنیم

مرحله 2: سپس رابط دوربین (و همچنین اتصال ماژول دوربین رزبری) ، I2C و Serial را با دسترسی به پیکربندی raspi فعال کنید.

مرحله 3: سپس ما باید SSTV -Servet Repository را از GitHub توسط تیم Innovart بارگیری کنیم (که کپسول SSTV را نیز آموزش داد> https://www.instructables.com/id/SSTV-CAPSULE-FOR-…) و ذخیره کنید به "/home/pi"

مرحله 4: سپس اسکریپت sstv.sh را اجرا کنید تا شروع به ضبط تصاویر و سپس برقراری ارتباط با ماژول رادیویی برای انتقال تصویر کنید (این کار را پس از اتمام مرحله -6 انجام دهید)

مرحله 4: سیم کشی رزبری پای

مطابق نمودار مدار قطعات را وصل کنید

مرحله 5: ماژول رادیو

برای این پروژه از ماژول DRA818V استفاده شد. RaspberryPi از طریق پورت سریال با ماژول رادیویی ارتباط برقرار می کند ، بنابراین ما باید پین GPIO را فعال کنیم

برای فعال کردن پین UART (GPIO) باید کد زیر را وارد کنید-

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

$ systemctl stop [email protected]

$ systemctl [email protected] را غیرفعال کنید

$ nano /boot/cmdline.txt #حذف کنسول = serial0 ، 115200

سپس ما باید raspberry pi را راه اندازی مجدد کنیم و پین های GPIO فعال می شوند

در حال حاضر با کمک اتصال سریال GPIO ایجاد شده می توانیم ماژول رادیو را کنترل کرده و فرکانس انتقال را تعیین کنیم.

اکنون باید فرکانس Transmitting SSTV را تنظیم کنیم

توجه- فرکانس باید با فرکانس SSTV اختصاص داده شده توسط کشور شما مطابقت داشته باشد

مرحله 6: آنتن

با توجه به اندازه جمع و جور پروژه ما ، از آنتن PCB Dipole استفاده خواهیم کرد. این شاید م efficientثرترین روش برای انتقال نباشد ، اما به دلیل ماهیت بسیار جمع و جور پروژه ، ما انتخاب دیگری نداریم. همچنین از آنتن های پچ نیز می توان استفاده کرد ، اما من هیچ نوع تجاری را که به راحتی در دسترس باشد پیدا نکردم.

مرحله 7: دریافت و رمزگشایی داده ها (ارسال شده توسط ماهواره)

برای این مرحله توصیه می شود کمی در مورد رادیوهای تعریف شده نرم افزاری (SDR) مطالعه کنید

برای دریافت داده ها از ماهواره به SDR (من از RTL-SDR استفاده می کنم) ، یک نرم افزار SDR (من از SDR#استفاده می کنم) و یک نرم افزار رمزگشایی SSTV (من از نرم افزار wxtoimgrestored استفاده می کنم) نیاز داریم.

دریافت و رمزگشایی داده ها

مرحله 1-فرکانس ارسال ماهواره را تنظیم کرده و سپس صدای دریافتی را ضبط کنید.

مرحله 2-پس از ثبت داده های دریافتی ، آن را به نرم افزار رمزگشایی وارد کنید و نرم افزار داده ها را رمزگشایی کرده و تصویری ساخته می شود

پیوند مفید-

و این نحوه ایجاد یک ماهواره SSTV است

پیوندهای مفید-

• 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/