CANSAT

Z EseroWiki
Přejít na: navigace, hledání

CanSat je malou napodobeninou skutečné družice, která má rozměry plechovky od limonády. Do této velikosti se musejí vejít všechny základní systémy od baterie, přes vysílací zařízení až po samotné senzory. CanSaty totiž mají za cíl, stejně tak jako jejich velké vzory, získat určitá data pro další analyzování. Data získávají po vystřelení raketou nebo vypuštěním z jiného nosiče (např. letadla či balonu) do přibližně kilometrové výšky a při následném řízeném sestupu s pomocí padáku a bezpečném přistání. Cílem je získaná data analyzovat, případně zasadit do širšího kontextu celé mise a prezentovat odborné porotě.

Tato stránka má pomoci při vývoji vlastního CanSatu

Parametry satelitu

Parametr Hodnota
Hmotnost 300 - 350 g
Maximální výška válce 115 mm
Maximální průměr válce 66 mm


Kde uchovávat zdrojové kódy projektu

Pro snadnou správu verzí softwaru a společné práci na dokumentech doporučujeme používat tyto nástroje

Satelity a jejich provedení

Příklady a provedení satelitů

Příklad CanSatu (zdroj: ESA)

Satelity a jejich provedení bývá často různé, ale jedno mají společné. Musíme u nich dobře zvážit poměr mezi složitostí a spolehlivostí. Takový satelit, který po vypuštění nefunguje nebo nepřenáší data se nedá ve vesmíru jednoduše opravit. Stejně jako váš CanSat musí být velmi dobře a pečlivě otestován před vlastním startem. Během těchto testů lze najít celou řadu možných zdrojů problémů.


Testujeme především:

  • Mechanickou odolnost - tuhost konstrukce a kvalitu spojů (mechanických i elektrických)
  • Přenos dat - jaké jsou limity přenosu dat v různých podmínkách co nejvíce podobných průběhu letu
  • Řízený sestup - bezpečnost a stabilita řízeného sestupu (spolehlivé rozvinutí padáku)
  • Klimatické vlivy - jak se bude satelit chovat v různých teplotách či vlhkostech (srovnání laboratorních podmínek a venkovního prostředí v 1000m nad zemí)
  • Výdrž v čase - jaké jsou provozní parametry a maximální doba správné funkce satelitu
  • Přesnost měření - kvalita a přesnost měřených veličin či získaných poznatků z mise

CanSat KIT QBcan modular


Čidla a jejich zapojení

Antény pro přenos dat

Antény slouží pro přenos dat pomocí radiových signálů mezi satelitem a pozemní stanicí. Kvalita těchto antén může výrazně pomoci dobrému a stabilnímu přenosu dat s co nejmenší ztrátou.

Anténa satelitu

Velmi důležitou částí každého satelitu, včetně CanSatu, je anténa. U takové antény je velmi důležité, aby měla anténa během řízeného sestupu konstantní vlastnosti (například nedocházelo k její deformaci). Materiál volíme nejen s ohledem na jeho maximální elektrickou vodivost, ale také na požadované mechanické vlastnosti. Vhodné jsou například materiály s tzv. paměťovým efektem. Příkladem takového materiálu je například svinovací metr, který může být před startem smotaný a po vypuštění se rozvine do stabilní polohy.

Rozměry antény CanSatu pro pásmo 434 MHz

Jeden pól antény (zářič) je 164 mm dlouhý vodič směřující k zemi, druhý pól antény (zem) je připojena na stínění nebo zem (mínus) CanSatu. Pro jinou frekvenci lze stanovit délku vodiče pomocí vzorce výpočtu GroundPlane antény.

λ = c / f
λ Lambda je vlnová délka [m], c je konstanta rychlosti světla 300 pro jednotky m a MHz (299792458 m/s), f je frekvence [MHz]
λ = c / f = 300/433.4 = 0.69m = 690 mm

Pro výpočet GroudPlane antény je třeba vydělit vlnovou délku čtyřmi a vynásobit koeficientem zkrácení antény typicky 0.95 pro naše použití (zohledňuje vliv průměru vodiče):

výsledná délka antény = λ/4 * 0.95 = 690/4 * 0.95 = 164 mm

Anténa pozemní stanice

Anténa Yagi z 3D tiskárny

U pozemní stanice máme více prostoru a tak je možné použít lepší anténu, která nám umožní dobrý příjem i na vzdálenost 1000m. Vhodným typem je pro tento účel anténa Yagi, které má vhodné vlastnosti. Anténa má větší zisk, ale pouze ve směru direktivních prvků (směr označuje šipka na výkresu), proto je nutné anténu otáčet stále ve směru satelitu. Anténu je možné koupit, ale pokud chcete lehkou a levnou variantu, tak nejjednodušší způsob je anténu si vyrobit. Pro příjem v pásmu 434 MHz je vhodná 7el. anténa typu Yagi od konstruktéra Martina DK7ZB. Tato anténa má impedanci 50 Ohmů a lze k ní snadno připojit přímo koaxiální kabel od přijímače.


Na vlastní výrobu budeme potřebovat:

  • (ráhno) 1ks tenkostěnnou PVC trubku průměru 20mm o délce 1,2m - cca 11 Kč
  • (izolátory) 7ks PVC příchytky trubky 20mm - cca 4 Kč
  • (reflektor R a prvky D1-D5) 3ks hliníkového svářecího drátu délky 1m a průměru 3,2mm
  • (zářič Z) 1ks poměděného svářecího drátu délky 1m a průměru 4mm
  • 2-3m koaxiální kabel (RG-58 nebo RG-316) s konektory nebo jej lze na anténu naletovat přímo
Konstrukční výkres 7el. Yagi antény DK7ZB

Odkazy a zdroje

  • Oficiální české stránky projektu [1]
  • CanSat fórum a HelpDesk [2]