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Como hemos ido anunciando en el foro de socios estos últimos días vamos a abrir un concurso para construir una sonda subespacial (hasta 40-45km de altura).
Aquí están las especificaciones preliminares:
Concurso para el desarrollo de un sistema de control y sensor para un globo sonda.
Antecedentes:
¿Qué es Daedalus?
Daedalus es un proyecto ideado por un grupo de aficionados al espacio y la robótica cuyo objetivo era enviar un globo sonda (Near Space 1) a la estratosfera dentro de las actividades previstas para la Campus Party que se celebra en Valencia entre el 26 de julio y 1 de agosto de 2.010. (Ya que no pudo lanzarse en la Campus Party Europa que se celebró en Madrid entre el 14 y el 18 de abril de 2.010).
Actualmente el equipo ha lanzado ya dos sondas la NS1 y la NS1b (pueden verse los datos en el blog del proyecto: http://daedalus.sondasespaciales.com/ " onclick="window.open(this.href);return false; ), y está en el proceso de diseño y preparación de una tercera sonda (NS2), en la que se rehará todo el proyecto a partir de los datos obtenidos por las experiencias anteriores.
Objetivos:
El objetivo de este concurso es diseñar y fabricar el equipo electrónico de la sonda y de la parte de recepción de datos en la estación de tierra para que cumpla los requisitos necesarios que convierta la sonda en una plataforma de lanzamiento.
El equipo se compone de tres partes diferenciadas:
Especificaciones sonda:
* Posicionamiento
- GPS: Debe incluir un sistema GPS (también es posible usar Galileo o Glonass) que especifique la posición (latitud, longitud y altura) del globo. Atención: Se debe elegir un sistema que funcione durante todo el vuelo (muchos GPS dejan de funcionar por encima de 18km).
- Unidad Inercial: Debe incluir un sistema inercial que de la aceleración en los 3 ejes y los giros del sistema en 3 ejes (es recomendable medir también las vibraciones).
* Fotografía: El sistema debe ser capaz de capturar fotografías
- Baja resolución: el sistema debe ser capaz de capturar y enviar fotografías, deberán ser en color y de tamaño mínimo QVGA .
- Alta resolución: el sistema debe ser capaz de controlar una cámara (interruptores) de alta resolución (la cámara será proporcionada externamente).
* Sensores:
- Iluminación y medida de radiación solar: interesa medir la radiación solar en las siguientes bandas (mínimo): IR (~850nm, ~920-940nm), UV (~380-400nm), Azul (~465-470nm), Verde (~520-525nm), Rojo (~640-645nm).
- Temperatura externa (2 sondas): sería preferible una precisión mínima del 1%
- Humedad externa e interna.
- Temperatura interna (3 sondas): sería preferible una precisión mínima del 5%
- Presión/altura barométrica: debe medir la presión externa (e interna) de la sonda lo cual nos dará una estimación de la altura de la misma.
* Sistema de transmisión: Deberá poder transmitir a la estación de tierra la posición (GPS e inercial) y los datos obtenidos por los sensores (además de la imagen de la cámara de baja resolución). Las transmisiones tanto de este sistema deben alcanzar los 60km de distancia.
* Radio-baliza. El sistema debe poder transmitir su posición GPS a la estación terrena. Se recomienda usar una combinación de radio-baliza con un sistema GSM/SMS.
* Alimentación: el sistema de sensores deberá tener una autonomía mínima de 3h, el sistema de radio-baliza deberá tener una autonomía mínima de 24h. Las baterías deberán ser recargables o incluir en un apartado especial en el presupuesto el gasto por pilas.
* Almacenamiento: el sistema debe ser capaz de almacenar los datos de los sensores recogidos durante el vuelo, así como imágenes (resolución VGA) y la posición GPS. Se recomienda usar una tarjeta de memoria externa (tipo SD o similar).
* La estación de tierra debe ser capaz de recir los datos proporcionados por la sonda y enviarlos a un PC conectado mediante un puerto USB (directo o a través de un conversor Serial-USB)
* Bonus. Se valorará positivamente que:
- El sistema sea capaz de grabar y transmitir vídeo (>0.1fps).
- El sistema tenga un peso reducido (<1kg).
- El sistema tenga una duración de baterías por encima de lo especificado, especialmente el sistema de posicionamiento y radiobaliza.
- El sistema sea capaz de posicionar con precisión una plataforma durante el vuelo (3 ejes) donde se ubicará una cámara fotográfica de alta resolución para fotografía nocturna de larga exposición (corrección de vibraciones) o fotografiar la corona solar (posicionamiento fino y corrección de vibraciones).
- Posibilidad de ampliación a otros sensores externos. Cada “sensor” incluirá:
Documentación a entregar
Las propuestas deben incluir:
* Presupuesto
* Diseño funcional del sistema
Presupuesto asignado
A.R.D.E. ha asigando un presupuesto para la realización de este proyecto de un máximo de 400€.
Patrocinio por parte de A.R.D.E.
El patrocinio por parte de A.R.D.E. implica la aceptación de la normativa de proyectos ( http://wiki.webdearde.com/index.php?title=ARDE:Proyectos " onclick="window.open(this.href);return false; ) y no es exclusivo, es decir, se pueden buscar otras fuentes de financiación para presupuestos mayores de 400€ (indicar esto último en la documentación a entregar).
S2
Ranganok Schahzaman
Lo tenía como opción, lo malo es su precio 150$+envío se nos come una gran parte del presupuesto (400€). Alguna alternativa más barata?
S2
Ranganok Schahzaman
Por cierto, ya hemos abierto el blog:
http://blogs.webdearde.com/nsdprobe/ " onclick="window.open(this.href);return false;
En cuando vayamos concretando cosas las iremos subiendo.
Saludos
Ranganok Schahzaman
He estado mirando lo del GPS y no he encontrado ninguno, todos se quedan en lso 18km ( todos llevan chip Tri-Star III , asi que si veis alguno asi , descartadlo )
En cuanto a la radio , es un tema delicado. Porque no se usa onda corta? la banda ciudadana creo que no necesita muchos permisos para emitir , aunque no se cuanta potencia ( o espacio en la sonda ) se necesitaria para cubrir 80 km o mas. Se podria dedicar esta para emitir la señal de GPS en codigo morse por ejemplo ( aunque es algo antiguo el morse )
2 módulos xbee que alcanzan los 80km por 149$
http://www.digi.com/products/wireless/point-multipoint/xbee-pro-868.jsp#overview " onclick="window.open(this.href);return false;
Estos son los que se han usado en la NS1 de Daedalus y por la experiencia hay que decir que son geniales, pero para alcanzar distancias tan grandes no vale con la "wire whip antenna" que trae uno de los modulos asi que hay que invertir en una antena superior y para las distancias que hablamos habria que comprar una yagi (alta ganancia, direccional, etc...) pero el presupuesto que comenta Ranganok se va al traste de forma definitiva.
Lo malo de la onda corta o la banda ciudadana es que el ancho de banda es bastante pequeño, por lo que no podríamos transmitir las imágenes, sólo los datos de los sensores (la idea es transmitir a 10Hz más o menos).
Furri, he estado pensando en eso y en principio sí que serviría para un enlace como el que queremos, sin embargo hay que hacer un par de modificaciones:
- Antena 'on board' debería ser algo mejor que el 1/4 de onda que teníamos, una de 1/2 onda, 3/4 u onda completa mejor.
- Polarización, hay que tener en cuenta que la polarización es vertical en todo momento (por lo tanto la antena de tierra tiene que tener esa polarización).
- Posición de la antena 'on board', debe estar en la parte inferior de la sonda y además fuera de mantas térmicas y demás protecciones metálicas.
S2
Ranganok Schahzaman
