Aviónica de cohetes modulares de paquete abierto

Estudiante de posgrado de Cambridge [Adam Greig] ayudó a diseñar un sistema de aviación de cohetes que consta de una serie de PCB en forma de disco dispuestos en una pila. Hay muchas entradas en el sistema y puedes echar un buen vistazo a todo con el álbum de flickr.

Construido con la ayuda del vuelo espacial de la Universidad de Cambridge, el Martlet es un cohete de sonido de 3 etapas que se eleva hasta 15 km / 50K pies con motores Cesaroni Pro98. [Adam]El sistema de control utiliza varios Arm Cortex M4 en varios tableros en lugar de tener un solo cerebro controlando todo.

Cada disco es un módulo que juega un papel específico en el sistema. Hay una serie de placas de suministro de energía con LTC2975 gemelas capaces de suministrar energía personalizada a una docena de circuitos diferentes. El sistema de energía tiene un tablero de control maestro también con M4. Hay una placa IMU con el sistema de guía: acelerómetro, magnetómetro, giroscopio y barómetro, todo controlado por un algoritmo que calcula el vuelo del cohete. Hay una placa de radio con receptor GPS y transmisor de radio ISM para telemetría, así como un registrador de datos con 10 canales de medición de termopar. Los motores están controlados por el tablero de pira, que controla las corrientes de encendido en cuatro canales diferentes. Los espaciadores verticales también sirven para transmitir energía y datos a las placas vecinas.

Si está interesado en aprender más, eche un vistazo al código y los diagramas del proyecto. [Adam]Repositorio de GitHub.

[Adam] no es ajeno a estas páginas, con su torre Nerf Vulcan publicada hace unos años, y también su plataforma de pista de globos publicada más recientemente. Las fotos son CC-SA y se pueden encontrar en [Adam]Flujo de Flickr.

  • Ben dice:

    Construí algo similar para mi proyecto de tesis secundaria hace 4 años, usé Mbed con cortex M3, en un cohete de 2 etapas. Casi cuando terminé, apareció el módulo de computadora Raspberry Pi y pensé cuánto más fácil hubiera sido si hubiera aparecido 6 meses antes. Me pregunto por qué esto no tiene algún tipo de SBC con sistema operativo en tiempo real o distracción reducida de Linux en lugar de micro, considerando el factor de forma diminuto y la documentación que puede obtener fácilmente ahora. Entonces mi vida hubiera sido mucho más fácil. El debido tiempo sería una fracción de lo que fue para mí y de lo que sería para esto. Puedes hacer muchísimo más con SBC que con micro.
    ¡Sin embargo, nostalgia!

    • Marcus dice:

      Podría ser que el parche o cualquier chip ganador en su SBC promedio no apunten al mismo nivel de confiabilidad que un mercado de control industrial Cortex-M.

      También hay una belleza en el hecho de que en realidad se trata de circuitos integrados independientes: bloquear un software no afecta el funcionamiento de otro.

      No estoy seguro acerca de los procesadores cortex-m en comparación con los de la serie Arm A, pero al menos cortex-r tiene características centrales críticas como los cohetes, como límites muy deterministas en la latencia de interrupción que se perderían en el brazo en SBC.

    • mre dice:

      IO limitado y la mayoría de los sistemas operativos no tienen la capacidad de usarlos como bare metal.
      Me imagino un cohete sucediendo bastante rápido. Mucho más rápido de lo que permite el acceso “hardware es archivo”.

      • darkspr1te dice:

        no hay nada de malo en que el módulo central tenga un sistema operativo y luego el control efectivo sea un brazo de metal desnudo, lo que permite capturas de datos estándar al final, incluso en línea, pero puede personalizar y configurar las placas de control de vuelo si su habilidad lo permite.

        • zerg dice:

          Usted está confundido.

          Está confundiendo un sistema de adquisición de datos que se encuentra en el suelo y es parte de un control de misión con el hardware / software de control de vuelo. Dos cosas muy distintas.

      • mre dice:

        La modularidad permite que el control de vuelo y el DAQ sean independientes (como debería ser).

        No me malinterpretes: hay muchas opciones de RTOS delgadas que funcionarían bien en este programa.
        Pero el diseño del hardware es un factor crítico. RPi no es un hardware con clasificación de misión crítica.

        • mre dice:

          Experimento / controlador de carga útil, seguro. Pero no control de vuelo. RPi sería una buena grabadora multicámara por ejemplo.

    • Ben dice:

      ¡Cameus conoció mi comentario original! Creo que ustedes valoran mucho los límites de tiempo del sistema. El único control de vuelo es el encendido por etapas, y + – 20 ms aquí o allá no importa.

  • RobM dice:

    Hace unos años, comencé con una banda de cohetes de código abierto. Fue muy divertido hasta que descubrimos ITAR. Asegúrese de conocerlo antes de publicar proyectos de cohetes o aviones en línea si se encuentra en los Estados Unidos. Es una ley estúpida, pero hoy es la ley; asegúrese de no tener ningún problema durante el suministro abierto.

  • HFraz dice:

    Estupendo. Ahora Corea del Norte tendrá misiles balísticos intercontinentales en una semana,

  • Ostraco dice:

    “… PCB en forma de disco dispuestos en una pila. “

    Ahora, ¿qué más es esa forma?

    http://1.bp.blogspot.com/-5oIc-rs-2MM/Vap4XuxSfzI/AAAAAAAAFGI/4Wr-rZa6Vnw/s1600/anakin%2Bpadawan18.jpg

    • Mystick dice:

      “Ayudas para el matrimonio” …

  • Silis dice:

    No me importa lo que hagan. Estas cosas son hermosas. Los usaría como insignia.

    • Ren dice:

      O con una pila de ellos en tus pantalones, podrías usarlos como un oleaje.
      B ^)

  • ALINOME el A dice:

    Es posible que desee agregar una mejor solución mecánica para los cohetes más viles que pueden generar fácilmente 15G + durante el lanzamiento.
    Lo mismo ocurre cuando falla el paracaídas / chorro: D

  • Pekay dice:

    Podrían usar altímetros simultáneos por $ 200-300 para hacer lo mismo, por ejemplo, Telemega. No necesita potencia de cálculo para un cohete de este tipo, también 20 MHz Xmega realiza la tarea. Pero el espacio vuelve a inventarlo todo para gastar dinero. Buen proyecto, pero muy apreciado por el trabajo.

    • Flubbertown dice:

      Sin embargo, no tiene idea de lo que están tratando de medir, registrar o calcular a bordo, por lo que no puede especular sobre lo que es suficiente para “el trabajo”. Qué comentario más estúpido.

  • Dr. Joni Pelham (@jonititan) dice:

    No es un proyecto de código abierto, por lo que es posible que desee modificar su artículo. https://github.com/cuspaceflight/m3-avionics/issues/1

  • ricksrockets dice:

    Genial, hago golf de aviación balísticamente efectivo, que sobrevivió cuando todo, desde el cono de la nariz hasta la caja del motor, se destruyó, pero la aviación sobrevive (me cansé de reemplazar la electrónica). Lo considero mi “caja negra” de cohetes para recuperar y recuperar datos de vuelo. Mi proyecto más pequeño fue para cohetes con un diámetro mínimo de 100 mm, pero tenía una provisión para una varilla completamente roscada de 14 mm a lo largo del centro para soportar y ajustar el espacio entre las tablas.

  • DevBlog dice:

    Está confundiendo un sistema de adquisición de datos de reglas que se encuentra en la capa plana y es una oficina de control de misión militar con el programa de software / control de vuelo. Lo que menos me entusiasmó fueron los cohetes con un diámetro mínimo de 100 mm, pero tenía un suministro para una rosca completa de 14 mm a lo largo del campo central para documentar y alinear la distancia desde la placa de circuito.

Joel Carrasco
Joel Carrasco

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