SCORPIUSCANSAT 2026
CanSat ekipa ScorpiusSat: zanesljiv spust, natančne meritve in varna obnovitev.
UVOD
Sekundarna misija temelji na uporabi propelerja kot aerodinamičnega generatorja, ki med spuščanjem pretvarja del kinetične energije zraka v električno energijo. Raziskava preverja povezavo med pogoji spusta, proizvedeno električno močjo in stabilnostjo sistema.
načrtovana višina spusta za analizo vedenja sistema v realnih pogojih.
ocenjen čas spuščanja pri navpični hitrosti približno 6 m/s.
izmerjena napetost vetrnega generatorja v začetnem testiranju v šoli.
OPIS CANSATA
Zanesljivo merjenje višine, tlaka, temperature, pospeškov, orientacije in GPS položaja ter pošiljanje prioritetnih telemetričnih podatkov na zemeljsko postajo.
Merjenje napetosti in toka aerodinamičnega generatorja med spustom ter ocena, ali je pridobivanje energije iz gibanja zraka pri majhnih sistemih smiselno.
Jadralno padalo, krmiljeno s servo motorjem, omogoča stabilen spust, lažjo najdbo CanSata in pristajanje čim bližje ciljni točki.
TEHNIČNA ZASNOVA
Električna zasnova
Napajanje temelji na LiPo 2S (7,4 V), regulator AP63203 zagotavlja 3,3 V za elektroniko, U3V16F5 pa 5 V za servo motor. Sistem vključuje zaščito pred previsoko napetostjo generatorja.
Programska oprema
ESP32 izvaja inicializacijo, merjenje, filtriranje, beleženje, telemetrijo in krmiljenje padala. Uporablja se watchdog in transakcijski zapis z checksum za odpornost ob napakah.
RF povezava
Digi XBee XR 868 uporablja ISM pas 868 MHz in DigiMesh za zanesljivo dvosmerno komunikacijo. Podatkovna hitrost do 50 kbit/s omogoča telemetrijo v realnem času.
Sistem za obnovitev
Jadralno padalo iz ripstop najlona ustvarja vzgon in ne le zračni upor, zato CanSat ne pada navpično, temveč kontrolirano drsi proti območju pristanka.
KAZALO VSEBINE
1. UVOD
Cilji odprave in znanstveno ozadje sekundarne misije pridobivanja energije.
2. OPIS CANSATA
Oris odprave, električna zasnova, programska oprema, obnovitev in zemeljska postaja.
3. NAČRTOVANJE PROJEKTA
Časovni načrt priprave CanSata, razdelitev vlog in tedensko usklajevanje ekipe.
4. TESTIRANJE
Test padala, test vetrnega generatorja in načrt nadaljnjih integracijskih testov.
5. NAČRT OBVEŠČANJA
Instagram, blog, predstavitve v živo in povezovanje z drugimi CanSat ekipami.
NAČRTOVANJE PROJEKTA
Ekipa uporablja ganttov diagram, redno komunicira prek Discorda in izvaja fazni razvoj: od zasnove sekundarne misije in nabave komponent do izdelave prototipov, testiranja podsistemov ter priprave tehničnega poročila in aktivnosti za obveščanje javnosti.
EKIPA
Ime ekipe
ScorpiusSat
Mentor(ja)
Ema Škerl, Aleks Turk
Tia
Vodja ekipe
Neža
Programerka, 3D modeliranje
Samo
Oblikovanje padala, ogrodja, antene
Voranc
Iskanje komponent, elektrotehnik
Luka
Programer, PR
TESTIRANJE IN OBVEŠČANJE
Izvedeni so bili začetni testi padala in generatorja, sledijo integracijski testi elektronike, komunikacije in programske opreme. Za obveščanje uporabljamo Instagram, blog, predstavitve na dogodkih ter povezovanje z drugimi CanSat ekipami in osnovnimi šolami.
BLOGI
V letošnjem letu smo se kot ekipa ScorpiusSat lotili izziva CanSat tekmovanja. Naš glavni cilj je bil razviti majhen satelit, ki med spuščanjem z višine meri atmosferske parametre in preizkusi sekundarno misijo regenerativnega pridobivanja električne energije. Vloge smo jasno razdelili, redna tedenska srečanja in komunikacija prek Discorda pa so omogočili napredek po načrtu.
Naše delo temelji na kombinaciji mehanskega in elektronskega razvoja. Ohišje je iz steklenih vlaken, notranjost pa je na 3D tiskanih ABS nosilcih. Elektronski sistem z ESP32 zbira podatke senzorjev in krmili servo motor padala, telemetrija pa poteka prek Digi XBee modula 868 MHz. Programska oprema uporablja modularni večnitni pristop z varnostnimi mehanizmi.
Sekundarna misija preizkuša pridobivanje električne energije med spustom. Na spodnji del satelita smo namestili OT3569 vetrni generator, ki kinetično energijo zraka pretvarja v električno. Merimo odvisnost moči od hitrosti vrtenja in gostote zraka, hkrati pa vpliv oblike padala in konfiguracije propelerja na stabilnost in izkoristek. Do zdaj smo izmerili do 8 V napetosti.
Za CanSat smo razvili lasten PCB, ki povezuje senzorje, generator in telemetrijski modul. Izbrali smo FR-4 laminat, predvideli pa tudi možnost fleksibilnih PCB-jev. Sistem vključuje stabilizacijo napetosti, zaščito pred previsoko napetostjo iz sekundarne misije ter merjenje toka in napetosti za spremljanje proizvodnje energije. Po naročilu PCB smo izvedli integracijske teste povezav in kompatibilnosti.
TBD
