CubeSat SSTV جاهز للإطلاق: 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

الأقمار الصناعية هي أدوات من صنع الإنسان تجمع المعلومات والبيانات من الفضاء. لقد كان البشر رائدين في تكنولوجيا الفضاء على مر السنين ، وأصبح الوصول إلى تكنولوجيا الفضاء أكثر سهولة من أي وقت مضى.

كانت الأقمار الصناعية السابقة معقدة ومكلفة للغاية ، ولكن الآن أصبحت تكنولوجيا الفضاء أكثر سهولة في الوصول إليها وبأسعار معقولة أكثر من أي وقت مضى.

في الوقت الحاضر يمكننا بناء قمر صناعي بسهولة تامة باستخدام مكونات جاهزة مثل لوحات تطوير Arduino أو باستخدام Raspberry pi.

سنتعلم في هذا Instructable كيفية بناء قمر صناعي يمكنه بث الصور الحية.

بالنسبة لهذا القمر الصناعي ، سنستخدم عامل شكل يُعرف باسم CubeSat. A CubeSat (مركبة فضائية من الدرجة U) هو نوع من الأقمار الصناعية المصغرة لأبحاث الفضاء التي تتكون من مضاعفات 10 سم × 10 سم × 10 سم وحدات مكعبة (المصدر- ويكيبيديا)

أعتذر عن العروض ثلاثية الأبعاد بدلاً من الصور الحقيقية لأنني لم أتمكن من العثور على أجزاء لإكمال القمر الصناعي وسط جائحة Covid-19

نظرة عامة

- سيستخدم القمر الصناعي تقنية SSTV (Slow Scan TV) لنقل صوره إلى الأرض وبعد ذلك سيتم التقاطها من قبل محطة أرضية (والتي سيتم تزويدها بالراديو المحدد بالبرمجيات والذي سيتم استخدامه لالتقاط البيانات المرسلة بواسطة القمر الصناعي) --- [مزيد من المعلومات على

الخطوة 1: هيكل مطبوع ثلاثي الأبعاد

سيحيط هيكل القمر الصناعي الأجهزة الإلكترونية ويحميها بشكل آمن. تم تصميم الهيكل في Autodesk Fusion 360 * ويمكن طباعته ثلاثية الأبعاد

ملاحظة- يجب أن تكون المواد المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد صلبة ومتينة. تتغير درجة الحرارة في الفضاء بشكل كبير [من حوالي 121 درجة مئوية إلى -157 درجة مئوية] مما سيؤدي إلى ضغط هيكلي شديد على الهيكل. يوصى باستخدام مواد قوية مثل PETG أو ABS.

نوصي باستخدام إعداد Infill 70-80٪

الخطوة 2: أنظمة الطاقة للقمر الصناعي

نظام إدارة الطاقة

1. سيعمل القمر الصناعي على بطاريات Li-ion 3x18650 التي سيتم شحنها باستخدام الطاقة الشمسية تحت إشراف لوحة تحكم الشحن لتجنب إتلاف البطاريات من الشحن الزائد.
2. بعد ذلك ، ستعمل البطاريات على تشغيل الكمبيوتر الموجود على اللوحة (هنا ، Raspberry pi zero) من خلال محول USB DC-DC 5V.

الخطوة 3: إعداد Raspberry Pi Zero (وحدة الحوسبة)

الخطوة 1: علينا أولاً تثبيت نظام Raspbian OS مع بيئة رسومية

الخطوة 2: ثم قم بتمكين واجهة الكاميرا (وقم أيضًا بإرفاق وحدة كاميرا Raspberry) و I2C و Serial عن طريق الوصول إلى raspi-config

الخطوة 3: ثم يتعين علينا تنزيل SSTV -Servet Repository من GitHub بواسطة Innovart Team (الذي أنشأ أيضًا كبسولة SSTV القابلة للتوجيه> https://www.instructables.com/id/SSTV-CAPSULE-FOR-…) وحفظها إلى "/ home / pi"

الخطوة 4: ثم قم بتنفيذ البرنامج النصي sstv.sh لبدء التقاط الصور ثم الاتصال بوحدة الراديو لنقل الصورة (قم بذلك بعد الانتهاء من الخطوة -6)

الخطوة 4: توصيل أسلاك Raspberry Pi

قم بتوصيل المكونات وفقًا لمخطط الدائرة

الخطوة 5: وحدة الراديو

لهذا المشروع تم استخدام وحدة DRA818V. يتصل RaspberryPi بوحدة الراديو عبر المنفذ التسلسلي ، لذلك يتعين علينا تمكين دبوس GPIO

لتمكين دبوس UART (GPIO) ، يتعين علينا إدخال الكود التالي-

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

توقف $ systemctl [email protected]

systemctl $ تعطيل [email protected]

نانو $ /boot/cmdline.txt # إزالة وحدة التحكم = serial0، 115200

ثم يتعين علينا إعادة تشغيل raspberry pi وتمكين دبابيس GPIO

الآن بمساعدة اتصال GPIO التسلسلي الذي تم تأسيسه ، يمكننا التحكم في وحدة الراديو وتعيين تردد الإرسال.

الآن علينا إعداد تردد الإرسال SSTV

ملاحظة- يجب أن يتطابق التردد مع تردد SSTV المخصص لبلدك

الخطوة 6: الهوائي

نظرًا للحجم الصغير لمشروعنا ، سنستخدم هوائي ثنائي القطب ثنائي الفينيل متعدد الكلور. قد لا تكون هذه هي الطريقة الأكثر فعالية للإرسال ولكن نظرًا للطبيعة المدمجة جدًا للمشروع ، ليس لدينا خيار آخر. يمكن أيضًا استخدام هوائيات التصحيح ولكني لم أجد أيًا تجاريًا متاحًا بسهولة.

الخطوة 7: استلام وفك تشفير البيانات (المرسلة بواسطة القمر الصناعي)

يوصى بدراسة القليل عن أجهزة الراديو المعرفة بالبرمجيات (SDR) لهذه الخطوة

لتلقي البيانات من القمر الصناعي ، سنطلب SDR (أنا أستخدم RTL-SDR) ، وبرنامج SDR (أنا أستخدم SDR #) وبرنامج فك تشفير SSTV (أنا أستخدم برنامج wxtoimgrestored)

استلام وفك تشفير البيانات

الخطوة 1 - قم بضبط تردد الإرسال للقمر الصناعي ثم قم بتسجيل الصوت المستلم.

الخطوة 2 - بعد تسجيل البيانات المستلمة ، قم باستيرادها إلى برنامج فك التشفير وسيقوم البرنامج بفك تشفير البيانات وسيتم إنشاء صورة

رابط مفيد-

وهذه هي كيفية إنشاء قمر صناعي SSTV

روابط مفيدة-

• 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/