เปิดตัว SSTV CubeSat: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

ดาวเทียมเป็นเครื่องมือที่มนุษย์สร้างขึ้นซึ่งรวบรวมข้อมูลและข้อมูลจากอวกาศ มนุษย์เป็นผู้บุกเบิกเทคโนโลยีอวกาศในช่วงหลายปีที่ผ่านมาและเทคโนโลยีอวกาศสามารถเข้าถึงได้มากกว่าที่เคย

ดาวเทียมก่อนหน้านี้เคยมีความซับซ้อนและมีราคาแพงมาก แต่ตอนนี้เทคโนโลยีอวกาศสามารถเข้าถึงได้มากขึ้นและราคาไม่แพงกว่าที่เคย

ทุกวันนี้ เราสามารถสร้างดาวเทียมได้อย่างง่ายดายโดยใช้ส่วนประกอบที่หาซื้อได้ทั่วไป เช่น บอร์ดพัฒนา Arduino หรือใช้ Raspberry pi

ในคำแนะนำนี้ เราจะเรียนรู้วิธีสร้างดาวเทียมที่สามารถถ่ายทอดภาพสดได้

สำหรับดาวเทียมดวงนี้ เราจะใช้ฟอร์มแฟคเตอร์ที่เรียกว่า CubeSat CubeSat (ยานอวกาศ U-class) เป็นดาวเทียมประเภทย่อสำหรับการวิจัยอวกาศที่ประกอบด้วยทวีคูณของ 10 ซม. × 10 ซม. × 10 ซม. ลูกบาศก์หน่วย (ที่มา - วิกิพีเดีย)

ฉันขอโทษสำหรับการเรนเดอร์ 3D แทนที่จะเป็นภาพจริงเนื่องจากฉันไม่สามารถหาชิ้นส่วนเพื่อทำให้ดาวเทียมสมบูรณ์ได้ท่ามกลางการระบาดของ Covid-19

ภาพรวม

- ดาวเทียมจะใช้เทคโนโลยี SSTV (Slow Scan TV) เพื่อส่งภาพไปยังพื้นดิน หลังจากนั้นสถานีภาคพื้นดินจะรับสัญญาณดาวเทียม (ซึ่งจะติดตั้ง Software Defined Radio ซึ่งจะใช้เก็บข้อมูลที่ส่งโดยดาวเทียม)---[ข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่

ขั้นตอนที่ 1: โครงสร้างการพิมพ์ 3 มิติ

โครงสร้างของดาวเทียมจะล้อมรอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และป้องกันอย่างปลอดภัย โครงสร้างได้รับการออกแบบใน Autodesk Fusion 360* และสามารถพิมพ์ 3 มิติได้

หมายเหตุ- วัสดุที่ใช้สำหรับการพิมพ์ 3 มิติ ควรมีความเหนียวและทนทาน อุณหภูมิในอวกาศเปลี่ยนแปลงอย่างมาก [จากประมาณ 121 C เป็น -157 C] ซึ่งจะทำให้เกิดความเครียดเชิงโครงสร้างอย่างรุนแรงต่อโครงสร้าง ขอแนะนำให้ใช้วัสดุที่แข็งแรง เช่น PETG หรือ ABS

เราแนะนำให้ใช้การตั้งค่า Infill 70-80%

ขั้นตอนที่ 2: ระบบไฟฟ้าของดาวเทียม

ระบบจัดการพลังงาน

1. ดาวเทียมจะทำงานด้วยแบตเตอรี่ Li-ion ขนาด 3x18650 ซึ่งจะถูกชาร์จโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ภายใต้การดูแลของบอร์ดควบคุมการประจุเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายของแบตเตอรี่จากการชาร์จไฟเกิน
2. จากนั้นแบตเตอรี่จะจ่ายไฟให้กับคอมพิวเตอร์ออนบอร์ด (ในที่นี้ ราสเบอร์รี่ pi ศูนย์) ผ่านตัวแปลง USB DC-DC 5V

ขั้นตอนที่ 3: การตั้งค่า Raspberry Pi Zero (หน่วยคอมพิวเตอร์)

ขั้นตอนที่ 1: ก่อนอื่นเราต้องติดตั้ง Raspbian OS ด้วยสภาพแวดล้อมแบบกราฟิก

ขั้นตอนที่ 2: จากนั้นเปิดใช้งานอินเทอร์เฟซกล้อง (และแนบโมดูลกล้อง Raspberry) I2C และ Serial โดยเข้าถึง raspi-config

ขั้นตอนที่ 3: จากนั้นเราต้องดาวน์โหลด SSTV -Servet Repository จาก GitHub โดย Innovart Team (ผู้สร้างแคปซูล SSTV ด้วย > https://www.instructables.com/id/SSTV-CAPSULE-FOR-…) และบันทึก ไปที่ "/home/pi"

ขั้นตอนที่ 4: จากนั้นรันสคริปต์ sstv.sh เพื่อเริ่มจับภาพและสื่อสารกับโมดูลวิทยุเพื่อส่งภาพ (ทำเช่นนี้หลังจากเสร็จสิ้นขั้นตอนที่ -6)

ขั้นตอนที่ 4: การเดินสาย Raspberry Pi

เชื่อมต่อส่วนประกอบตามแผนภาพวงจร

ขั้นตอนที่ 5: โมดูลวิทยุ

สำหรับโครงการนี้ใช้โมดูล DRA818V RaspberryPi สื่อสารกับโมดูลวิทยุผ่านพอร์ตอนุกรม ดังนั้นเราต้องเปิดใช้งาน GPIO pin

ในการเปิดใช้งานพิน UART (GPIO) เราต้องป้อนรหัสต่อไปนี้ -

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

$ systemctl หยุด [email protected]

$ systemctl ปิดการใช้งาน [email protected]

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

จากนั้นเราต้องรีบูต raspberry pi และเปิดใช้งานพิน GPIO

ด้วยความช่วยเหลือของการเชื่อมต่อแบบอนุกรม GPIO ที่จัดตั้งขึ้น เราจึงสามารถควบคุมโมดูลวิทยุและกำหนดความถี่ในการส่งสัญญาณได้

ตอนนี้เราต้องตั้งค่าความถี่การส่ง SSTV

หมายเหตุ- ความถี่ต้องตรงกับความถี่ SSTV ที่ประเทศของคุณกำหนด

ขั้นตอนที่ 6: เสาอากาศ

เนื่องจากโครงการของเรามีขนาดเล็ก เราจะใช้เสาอากาศ PCB Dipole นี่อาจไม่ใช่วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการถ่ายทอด แต่เนื่องจากลักษณะที่กะทัดรัดของโครงการ เราจึงไม่มีทางเลือกอื่น นอกจากนี้ยังสามารถใช้เสาอากาศ Patch ได้ แต่ฉันไม่พบสิ่งใดที่หาได้ง่ายในเชิงพาณิชย์

ขั้นตอนที่ 7: การรับและถอดรหัสข้อมูล (ส่งโดยดาวเทียม)

ขอแนะนำให้ศึกษาเล็กน้อยเกี่ยวกับ Software Defined Radios (SDR) สำหรับขั้นตอนนี้

ในการรับข้อมูลจากดาวเทียม เราจะต้องมี SDR (ฉันใช้ RTL-SDR), ซอฟต์แวร์ SDR (ฉันใช้ SDR#) และซอฟต์แวร์ถอดรหัส SSTV (ฉันใช้ซอฟต์แวร์ wxtoimgrestored)

การรับและถอดรหัสข้อมูล

ขั้นตอนที่ 1-ปรับความถี่ในการส่งสัญญาณของดาวเทียมแล้วบันทึกเสียงที่ได้รับ

ขั้นตอนที่ 2 - หลังจากบันทึกข้อมูลที่ได้รับแล้วให้นำเข้าไปยังซอฟต์แวร์ถอดรหัสและซอฟต์แวร์จะถอดรหัสข้อมูลและสร้างภาพ

ลิงค์ที่มีประโยชน์-

และนี่คือวิธีการสร้างดาวเทียม SSTV

ลิงก์ที่มีประโยชน์-

• 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/