کن ست CanSat

مدیران انجمن: javad123javad, parse

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: roham hesami

محل اقامت: Tehran -Qeytariyeh, Ketabi Street, 8 meters from Saba

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 612

سپاس: 311

جنسیت:

تماس:

کن ست CanSat

پست توسط rohamjpl »

کن‌ست از دو کلمه‌ی کن (can) به معنای قوطی و ست (sat) که مخفف کلمه (satellite) به معنای ماهواره است، ساخته شده است. کن‌ست در حقیقت یک ماهواره‌ یا کاوشگر فضایی کوچک است که در ابعاد حدود یک قوطی، با جرم محدود و شرایطی مشابه یک پروژه فضایی اما در مقیاس کوچکتر از هر نظر، طراحی و ساخته می شود. کن ست را می‌توان با وسایلی از قبیل راکت و بالون از ارتفاع‌های مختلف رها کرد تا در ضمن فرود سالم به زمین، مأموریت موردنظر را که مشابه مأموریت یک ماهواره یا کاوشگر است به انجام برساند. در مسابقات کن ست ایران، کن‌ست ها باید در یکی از دو دسته (کلاس) وزنی و ابعادی که قید شده است طراحی و ساخته شوند. همچنین یک کن‌ست اغلب شامل تمام قسمت‌های اساسی یک ماهواره یا کاوشگر از جمله زیرسیستم‌های توان، مدیریت داده و فرمان، مخابرات، سازه و بازیابی می باشد تا به کمک آنها بتواند مأموریت خود را به انجام برساند.
CanSat - شبیه سازی ماهواره واقعیتصویر
CanSat شبیه سازی یک ماهواره واقعی است که در حجم و شکل قوطی نوشابه قرار دارد. چالش دانشجویان این است که تمام زیر سیستم های اصلی موجود در ماهواره مانند برق ، سنسورها و یک سیستم ارتباطی را در این کمترین حجم قرار دهند.
سپس CanSat توسط یک موشک تا ارتفاع حدود یک کیلومتری پرتاب می شود یا از سکو یا بالون به پایین پرتاب می شود. سپس ماموریت آن آغاز می شود. این شامل انجام یک آزمایش علمی ، دستیابی به فرود ایمن و تجزیه و تحلیل داده های جمع آوری شده است.
CanSats فرصتی بی نظیر را برای دانشجویان فراهم می کند تا اولین تجربه عملی یک پروژه فضایی واقعی را داشته باشند. آنها مسئول همه جنبه ها هستند: حسگرها و ارسال آن به ایستگاه پایه واقع در
تیم من باید یک CanSat بسازد و برای انجام یک مأموریت اجباری اولیه و مأموریت ثانویه آن را برنامه ریزی کند.
مأموریت اصلی شامل اندازه گیری پارامترهای زیر و انتقال داده های زیر به عنوان تله متری به ایستگاه زمینی حداقل یک ثانیه است:
· دمای هوا - سنسور دما و فشار
· فشار هوا - سنسور دما و فشار
ماموریت ثانویه CanSat باید توسط تیم انتخاب شود. ما در مورد موارد زیر تصمیم گرفتیم:
· فرود هدفمند با استفاده از پارافویل - استفاده از موتورهای سرو برای فرمان
· فعالیت فتوسنتز را با فیلتر مخصوص دوربین اندازه گیری کنید -
· جمع آوری اطلاعات GPS (همچنین برای فرود هدفمند نیز مفید است)
تمام داده ها با استفاده از گیرنده منتقل می شوند.
. الزامات CanSatتصویر
سخت افزار و ماموریت های CanSat باید مطابق با الزامات و محدودیت های زیر طراحی شوند:
تمام اجزای CanSat باید در یک قوطی نوشابه استاندارد قرار بگیرند (ارتفاع 115 میلی متر و قطر 66 میلی متر) ، به استثنای چتر نجات. آنتن های رادیویی و آنتن های GPS بسته به نوع طراحی ، می توانند به صورت خارجی (در بالا یا پایین قوطی ، اما نه در کناره ها) نصب شوند.
NB ناحیه بار موشک به ازای هر CanSat موجود ، در امتداد بعد محوری قوطی (یعنی ارتفاع) ، 4.5 سانتی متر فضا دارد که باید تمام عناصر خارجی را شامل شود: چتر ، سخت افزار اتصال چتر و هر آنتن.
آنتن ها ، مبدل ها و سایر عناصر CanSat نمی توانند فراتر از قطر قوطی باشند تا زمانی که وسیله پرتاب را ترک کند.
جرم CanSat باید بین 300 تا 350 گرم باشد. CanSats که سبک تر است باید بالاست اضافی را با خود ببرد تا به حداقل 300 گرم جرم مورد نیاز برسد.
مواد منفجره ، چاشنی ، مواد شیمیایی و مواد قابل اشتعال یا خطرناک اکیداً ممنوع است. تمام مواد استفاده شده باید برای پرسنل ، تجهیزات و محیط زیست ایمن باشد. در صورت تردید ، داده های ایمنی مواد (MSDS) درخواست می شود.
CanSat باید توسط باتری و / یا صفحات خورشیدی تأمین شود. برای چهار ساعت مداوم باید سیستم ها روشن شوند.
در صورت نیاز به تعویض / شارژ باتری باید به راحتی در دسترس باشد.
CanSat باید دارای یک سوئیچ قدرت اصلی باشد که به راحتی قابل دسترسی باشد.
گنجاندن سیستم بازیابی (بوق ، چراغ رادیویی ، GPS و غیره) توصیه می شود.
CanSat باید یک سیستم بازیابی ، مانند چتر داشته باشد که پس از پرتاب قابل استفاده مجدد باشد. توصیه می شود از پارچه ای با رنگ روشن استفاده کنید که باعث بهبود CanSat پس از فرود می شود.
اتصال چتر باید تا 1000 N نیرو تحمل کند. برای اطمینان از عملکرد اسمی سیستم باید قدرت چتر را آزمایش کرد.
به دلایل بهبودی ، حداکثر زمان پرواز 120 ثانیه توصیه می شود. در صورت تلاش برای فرود مستقیم ، حداکثر 170 ثانیه زمان پرواز توصیه می شود.
به دلایل بهبودی سرعت نزول بین 8 تا 11 متر بر ثانیه توصیه می شود. در صورت فرود مستقیم ، میزان نزولی کمتری از 6m / s توصیه می شود.
CanSat باید بتواند شتاب حداکثر 20 گرم را تحمل کند.
بودجه کل مدل نهایی CanSat نباید بیش از 500 یورو باشد. ایستگاه های زمینی (GS) و هر مورد مربوط به غیر پرواز در بودجه در نظر گرفته نمی شود. در بخش بعدی اطلاعات بیشتر در مورد مجازات ها در صورتی که تیم ها بیش از بودجه اعلام شده داشته باشند ، می توانید پیدا کنید.
در صورت حمایت مالی ، کلیه موارد به دست آمده باید در بودجه با هزینه های متناظر واقعی در بازار مشخص شود.
CanSat باید پس از ورود به کمپین پرتاب آماده پرواز باشد. قبل از راه اندازی ، معاینه فنی نهایی CanSats توسط پرسنل مجاز انجام می شود.تصویر
رهام حسامی دانشجوی ترم سوم هوافضا

ین دوره از مسابقات در دو مأموریت سنجشی-ارتباطی و علمی-اکتشافی برگزار می‌شود. در مأموریت سنجشی-ارتباطی، کن‌ست باید علاوه بر اندازه‌گیری پارامترهای اصلی بررسی شرایط جوی شامل دما، فشار، موقعیت (طول و عرض جغرافیایی (GPS) و رطوبت، در مسیر فرود روی زمین، اقدام به تصویربرداری نماید. تصاویر باید به صورت آنی به زمین ارسال گردد و یا بر روی حافظه ذخیره شده و پس از فرود بازیابی گردند. اطلاعات بدست آمده باید از نظر کیفیت به گونه‌ای باشد که در آن جزئیات سطح زمین رؤیت گردد. همچنین ایستگاه زمینی باید قادر باشد پس از دریافت و پردازش تصویر بصورت خودکار، عددی را که توسط تیم برگزاری بر روی زمین نگاشته شده، قرائت و گزارش نماید.
دومین مأموریت، علمی-اکتشافی است که در آن شبیه سازی فعالیت یک سامانه پویش خودکار در حال فرود روی یک سیاره فرضی انجام می‏گیرد. در این ماموریت، رهاسازی از ارتفاع مشخص، کنترل سرعت سقوط، داده برداری در زمان سقوط، ثبت داده، ارسال داده به ایستگاه زمینی، فرود با حفظ یکپارچگی سازه و محموله (تخم مرغ)، جداسازی سامانه های فرود، اصلاح موقعیت روی زمین، حرکت به سمت موقعیت هدف، توقف در موقعیت هدف و ارسال پالس به گروه جستجو و بازیابی پس از فرود است. محصول توسعه داده شده لازم است شرایط و قیود ابعادی، وزنی، ارتباطی و عملکردی را رعایت نماید. همچنین برداشت حداقل ۵۰ گرم خاک از محل فرود و انتقال خاک به داخل محفظه کن ست می¬بایست انجام شود. تخم مرغ در روز آزمون رهاسازی باید توسط تیم شرکت کننده به تیم داوری ارائه شده و مجدداً تحویل گرفته شود. حفظ سلامت تخم مرغ یکی از الزامات اصلی این مأموریت است. توجه شود که جرم تخم مرغ به عنوان بخشی از جرم کن ست مد نظر قرار می‌گیرد. طول و عرض جغرافیایی نقطه هدف در روز عملیات به اطلاع تیم‌های شرکت کننده خواهد رسید.
بخش اول: مأموریت سنجشی – ارتباطی
در این مأموریت کن‌ست می‏بایست بعد از رها‌شدن از ارتفاع مشخص، تا لحظه‌ی فرود بر روی زمین، پارامترهای اصلی بررسی شرایط جوی شامل فشار هوا، دما و همچنین موقعیت جغرافیایی خودرا اندازه‏گیری و ذخیره کرده و به صورت همزمان به ایستگاه زمینی خود، ارسال نماید.بر این اساس نرخ ارسال داده‏ها به ایستگاه زمینی باید هر یک ثانیه یک بار و یا سریعتر باشد. گفتنی است که دقت حسگرها از اهمیت بالایی برخوردار است. همچنین، کن‌ست در این مأموریت می-بایست امکان تصویربرداری را در مسیر فرود به زمین داشته باشد. این تصاویر باید به طور آنی به زمین ارسال گردد و یا بر روی حافظه ذخیره شده و پس از فرود بازیابی گردند. اطلاعات بدست آمده باید از نظر کیفیت به‌گونه‌ای باشد که در آن جزئیات سطح زمین، هرچه بهتر قابل مشاهده باشد. در این مأموریت ارسال اطلاعات تصویری به زمین باید مطلقاً به صورت دیجیتال انجام گیرد. معیارهای ارزیابی در این مأموریت به شرح زیر است:
• تحویل پارامترهای اندازه‌گیری‌شده، مطابق قالب داده‌ها پس از دریافت به‌صورت آنی و یا بازیابی از روی حافظه
• نمایش مناسب داده‌های دریافت‌شده به صورت آنی در ایستگاه زمینی
• دقت مقادیر اندازه‌گیری شده
• نرخ به روز رسانی
• صحت ارتباط مخابراتی بین کن‌ست و ایستگاه زمینی
• کیفیت و ابعاد تصویر
• تعداد و نرخ فریم‌های تصویر (یا ویدیوی) ارسالی
• قرائت صحیح الگو (یا عدد) تعریف شده از روی تصاویر دریافتی در ایستگاه زمینی
• صحت ذخیره‌سازی و بازیابی داده‌ها پس از عملیات
• صحت ارتباط مخابراتی بین کن‌ست و ایستگاه زمینی
بخش دوم: مأموریت علمی – اکتشافی
این مأموریت در واقع شبیه‌سازی مأموریت اکتشافی‌ کاوشگرهای حامل موجود زنده است که در آنها یک موجود زنده، تا یک ارتفاع زیرمداری مشخص، ارسال شده و سپس با سرعت و شتاب کنترل‌شده به سلامت فرود می‌آید و به موقعیت معینی منتقل می شود. در این مأموریت، تحویل محموله‌ی زیستی به مکان از پیش تعیین شده از اهمیت بالایی برخوردار است. محموله‌ی زیستی حامل یک تخم مرغ سالم و خام است که سالم ماندن آن در انتهای عملیات و پس از فرود، جزو الزامات اصلی مأموریت است. جرم تخم مرغ در جرم کن‌ست مد نظر قرار‌ می گیرد. محموله به کمک چتر خود بازیابی خواهد شد و این چتر باید داخل محفظه کن‌ست قرار گیرد. پس از فرود روی زمین، سامانه فرود به صورت خودکار جدا می شود. ابتدا مقداری (حداقل ۵۰گرم) از خاک محل فرود را برداشته و سپس با بررسی موقعیت هدف و موقعیت فعلی، بخش حرکت زمینی آغاز و محموله به سمت هدف حمل می شود. کلیه فعالیت ها به صورت خودکار انجام می شود. سامانه باید قابلیت تعیین وضعیت خود را داشته باشد. موارد زیر در ارزیابی این مأموریت مد نظر خواهد بود.
• سلامت کامل محموله زیستی (تخم مرغ) و سایر بخش‌های کن‌ست پس از فرود و پس از رسیدن به هدف
• جدایش موفق بخش فرود پس از نشست روی زمین
• برداشت و حمل حداقل ۵۰گرم از خاک محل فرود
• صحت ارتباط مخابراتی بین کن‌ست و ایستگاه زمینی در حین فرود و حرکت زمینی
• تحویل داده‌های سنجش وضعیت داخل محموله زیستی شامل دما، فشار و … و داده های وضعیت سمتی و نمایش آنی آن‌ها در ایستگاه زمینی
• تصویر برداری از داخل محفظه محموله با وضوح مناسب به طوری که سلامت محموله قابل تشخیص باشد.
• تهیه تصویر و یا ویدیو از محموله توسط بخش پشتیبان پس از انجام جدایش تا هنگام رسیدن به هدف
• ارسال سیگنال نجات پس از رسیدن به هدف
طراحی مکانیک CanSat
قبل از پرتاب CanSat ، قطعات الکترونیکی و باتری در CanSat باید بر روی یک براکت یا از راه های دیگر محکم شده در قوطی نصب شوند تا بتوانند فشار ناشی از پرتاب و جدایی از موشک را کنترل کنند.
یک مثال در شکل سمت راست جایی که لوازم الکترونیکی بر روی یک براکت محکم سوار شده است ، نشان داده شده است. چتر باید به براکت وصل شود نه قوطی. قوطی فقط یک سپر برای محافظت از وسایل الکترونیکی در برابر ضربه مستقیم است.
قوطی چاپ سه بعدی می تواند توسط دانشجویان طراحی شود
CanSat با براکت و آنتن سیم یک چهارم طول موج. باتری در مقابل براکت قفل شده است. سیم های دیده شده در پشت cansat برای ماژول gps است.
کل مفهوم CanSat این است که نه وزن و نه حجم نباید بیشتر از یک نوشابه استاندارد باشد. شما می توانید شرایط (اولیه) را در اینجا پیدا کنید .
آنتن باید به دلیل انعطاف پذیری آنتن سیم باشد ، بنابراین هنگام نشستن CanSat ، آنتن در اثر ضربه آسیب نخواهد دید.
همانطور که در بالا ذکر شد ، کانسات به یک موشک کوچک متصل می شود و تا 300 متر در آسمان پرتاب می شود. پس از رسیدن به حداکثر ارتفاع ، به لطف یک چتر کوچک آهسته فرود می شود. در طی این مرحله دستگاه با استفاده از سنسورهای تعبیه شده در داخل داده های جوی مانند فشار و دما را بدست می آورد و داده ها را به ایستگاه زمینی منتقل می کند.CanSat را طراحی کنید که شامل یک کانتینر و یک محموله علمی باشد.
Can CanSat به ارتفاع 670 متر تا 725 متر راه اندازی می شود
نزدیک آپوژ مستقر خواهد شد.
container ظرف CanSat باید محموله را از آسیب محافظت کند
در هنگام راه اندازی و استقرار
Can CanSat پس از آزاد شدن با سرعت 20m / s کاهش می یابد.
pay محموله ای که یک گلایدر است باید در ارتفاعی آزاد شود
450 متر
● گلایدر ، پس از آزاد شدن ، باید به صورت دایره ای با یک سر بخورد
شعاع 250 متر برای یک دقیقه و در حالی که بالاتر از 100 متر بمانید
جمع آوری داده های حسگر
● در 100 متر ، محموله باید یک چتر را مستقر کند تا بتواند پایین بیاید
با سرعت 10 متر بر ثانیه
pay محموله باید ارتفاع ، سرعت هوا و ذرات را کنترل کند
تصویر
تصویر

ارسال پست