SCOPE 2.0 – Trwa integracja modelu lotnego

0

W Studenckim Kole Astronautycznym od tygodnia trwają testy i integracja modelu lotnego projektu SCOPE 2.0. Do startu eksperymentu pozostały dwa miesiące.

SCOPE 2.0 (Stabilized Camera Obserwation Platform Experiment 2.0) jest studenckim eksperymentem mającym na celu zbudowanie systemu sterowania i stabilizacji kamery. System zostanie umieszczony na gondoli balonu stratosferycznego, z której będzie śledził wybrane punkty na powierzchni Ziemi, jednocześnie eliminując wpływ obrotów i wahań gondoli na otrzymywany obraz.  SCOPE 2.0 jest jednym z kilku studenckich eksperymentów biorących udział w tegorocznym programie balonów stratosferycznych BEXUS, organizowanym przez Europejską Agencję Kosmiczną. 20 maja projekt przeszedł przegląd Critical Design Review (więcej w artykule „Przegląd CDR projektów BEXUS”). Przejście przeglądu zamknęło etap projektowania dając zielone światło na zakup i budowę części oraz rozpoczęcie integracji modelu lotnego.

Elektronika
W ciągu tego okresu został całkowicie skończony podsystem elektroniki. Zamrożono projekt, powstały modele lotne sześciu płytek PCB (trzy płytki sterowników silników, jedna płytka zasilacza, płytka komunikacji oraz płytka z diodami, wizualnie informująca o działaniu pozostałych).

Mechanizm Orientacji Platformy
Bardzo duże zmiany nastąpiły w najważniejszym elemencie mechanicznym projektu – Mechanizmie Orientacji Platformy (MOP). Miał on wiele swoich wersji i modeli. Pierwszy model, tak zwany laboratoryjny, zbudowany został na początku trwania projektu, przetestowano na nim koncepcję eksperymentu. Następnie powstał model inżynieryjny. Znacznie się różnił od pierwszego w związku z zastosowanie innych, większych i cięższych silników bezszczotkowych oraz elementów umożliwiających pełny obrót ostatniemu stopniowi platformy. Silniki bezszczotkowe pociągnęły za sobą potrzebę zastosowania przekładni zębatych, przez co platforma stała się większa i cięższa. Po serii testów w marcu okazało się, że pod warunkiem dopracowania sterowania, istnieje lepszy napęd na potrzeby projektu – silniczki krokowe. Po kilku analizach napęd został zmieniony, a przekładnie wyrzucone. MOP został dostosowany do zamontowania silniczków krokowych, ale okazał się za ciężki i za duży, aby silniczki mogły w pełni wykorzystać swoje zalety. To spowodowało zaprojektowanie i zbudowanie (w dwa tygodnie), trzeciego modelu. Obecna wersja jest ostateczną, a testy z jej udziałem przynoszą bardzo obiecujące wyniki.

Struktura
Projekt struktury eksperymentu także uległ zamrożeniu. Obecnie na warsztacie powstają pierwsze części. Gotowe jest pudełko, w którym znajdować się będzie sześć pakietów baterii. W kolejce do wykonania czeka reszta struktury (między innymi panele boczne, płyta mocująca eksperyment do gondoli balonu) oraz pudełka na pięć płytek PCB i pudełko mieszczące odbiornik GPS wraz z czujnikiem IMU (Inertial Measurement Unit). Po przeglądzie CDR okazało się, że konieczne będzie umieszczenie IMU wraz z GPSem na 1,5 metrowym wysięgniku poza gondolą. Odsunięcie wymuszone jest faktem, iż na gondoli leci inny eksperyment, którego główną częścią jest silny elektromagnes. Testy podczas przeglądu CDR z udziałem dwóch drużyn wykazały, że w obrębie gondoli odczyty z IMU byłyby zakłócane przez oddziaływanie pole elektromagnetycznego. W związku z tym odsunięto czujnik poza zasięg działania pola.

Oprogramowanie
Większość prac przy oprogramowaniu związana była z przygotowaniami do integracji i testów funkcjonalnych. Próbowano również wydłużyć czas poprawnego działania IMU, które od momentu kalibracji (tuż przed startem balonu) stale zwiększa swój błąd odczytu, powodując tym samym mniej dokładną stabilizację kamery. Obecnie czas poprawnego przebiegu eksperymentu szacowany jest na 2 godziny (na 6 godzin lotu balonu).

O projekcie pisaliśmy poprzednio w artykułach:
Przegląd CDR projektów BEXUS
Dokumentacja SCOPE 2.0 już dostępna
SCOPE 2.0 na trzy tygodnie przed CDR
SCOPE 2.0 na półmetku do CDR
Więcej informacji: www.ska.pw.edu.pl/scope

Model lotny elektroniki w pierwszych testach, na zdjęciu widoczny silnik krokowy wraz z enkoderem, Interface Board i Driver Bard / Credits - Jarosław Jaworski, SCOPE team Testy z udziałem Mechanizmu Orientacji Platformy / Credits - Jarosław Jaworski, SCOPE team Mechanizm Orientacji Platformy, na pierwszym planie widoczna kamerka wraz z obiektywem / Credits - Jarosław Jaworski, SCOPE team

Share.

Comments are closed.