Αναφορά προόδου CDR 26o ΓΕΛ Αθηνών (Μαράσλειο) Αποστολή: CanCan Κατάσταση του Project:

Transcript

1 Αναφορά προόδου CDR 26o ΓΕΛ Αθηνών (Μαράσλειο) Αποστολή: CanCan Κατάσταση του Project: Η αποστολή μας εξελίσσεται ομαλά. Υπήρχαν, και υπάρχουν, μερικά προβλήματα, φυσικά. Για κάποια από αυτά έφταιγε η περιπλοκότητα της αποστολής μας, για άλλα οι ελάχιστες αρχικές μας γνώσεις. Το βασικό μας πρόβλημα ήταν η χωροταξία μέσα στο CanSat, ένα πρόβλημα το οποίο έχει λυθεί. Το πρόβλημα αυτό είχε να κάνει με το ότι έπρεπε να χωρέσουμε τα διπλά εξαρτήματα, και κάτι παραπάνω, στο μέγεθος του ενός. Η λύση στο πρόβλημα αυτό μας δυσκόλεψε αρκετά, αλλά την βρήκαμε.

2 Ένα από τα προβλήματα που ακόμα μας προβληματίζουν είναι οι διαστάσεις του αλεξιπτώτου. Στο σχήμα έχουμε καταλήξει, μέσω δοκιμών, στο σταυροειδές, αλλά δεν έχουμε καταφέρει, ακόμα, να καταλήξουμε στις διαστάσεις αυτού. Αυτό οφείλετε κυρίως στο ότι διαφορετικές πηγές δίνουν διαφορετικό Cd. Για αυτό, στην έσχατη περίπτωση του να μην καταφέρουμε να βρούμε το σωστό Cd, θα το ψάξουμε πειραματικά (δηλαδή θα κάνουμε διαδοχικές τροποποιήσεις στο αλεξίπτωτο μέχρι να πέφτει με την επιθυμητή ταχύτητα και μετά θα υπολογίσουμε το Cd του μετά συγκεκριμένα δεδομένα). Τέλος, ένα από τα προβλήματά μας είναι ο προγραμματισμός του γυροσκοπίου. Για αυτό φταίνε οι ελάχιστες αρχικές μας γνώσεις στην γλώσσα προγραμματισμού C++ και η ελάχιστη, προς καθόλου, εμπειρία μας με Arduino. Πάρα ταύτα, προχωράμε αρκετά στον τομέα αυτόν, αφού έχουμε καταφέρει να βρίσκουμε την επιτάχυνση από το επιταχυνσιόμετρο. Στην περίπτωση που δεν καταφέρουμε να πάρουμε σωστά τα δεδομένα για το γυροσκόπιο στον χρόνο που μένει, σκεφτόμαστε να χρησιμοποιήσουμε μόνο τα επιταχυνσιόμετρο, αφού έχουμε συμπεριλάβει το γυροσκόπιο-επιταχυνσιόμετρο στις πλακέτες PCB μας. Εκτός των προβλημάτων, όμως, έχουμε και διάφορα θετικά. Ένα από αυτά είναι το ότι έχουμε φτιάξει την βάση, κάνοντας τις απαραίτητες κολλήσεις. Επιπλέον, τα 3D σχέδια για τα περιβλήματα και τις θήκες είναι σχεδόν έτοιμα, με το μόνο που μας μένει να είναι οι τελειοποιήσεις και η εκτύπωσή τους. Έχουμε, επιπλέον, καταλήξει σε ύφασμα και σχοινιά για το τελικό σχέδιο, μέσω διαφόρων δοκιμών. Περιεχόμενα ΕΙΣΑΓΩΓΗ Οργάνωση της ομάδας και ρόλοι των μελών Στόχοι της αποστολής ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ CANSAT Επισκόπηση αποστολής Μηχανολογικό/κατασκευαστικό σχέδιο Ηλεκτρολογικό σχέδιο Λογισμικό Σύστημα ανάκτησης Εξοπλισμός σταθμού βάσης PROJECT PLANNING Χρονικό πλάνο της προετοιμασίας του CanSat Απαιτούμενοι πόροι Κόστος Εξωτερική υποστήριξη

3 3.3 Πλάνο δοκιμών 4 ΠΛΑΝΟ ΠΡΟΩΘΗΣΗΣ 5 ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Οργάνωση της ομάδας και ρόλοι των μελών Αρχηγοί Αποστολής: Ευγενία Λεωνίδα και Πουρνάρα Σαββίνα ΟΜΑΔΕΣ: Αλεξίπτωτο: Αρχηγός: Πήττας Αλέξιος Αναγνωστοπούλου Δήμητρα: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα : Φωτογραφία, ζωγραφική. Πήττας Αλέξιος Ηλικία: 16 Ενδιαφέροντα: Φυσική, μαθηματικά. Τζιάκου Ευγενία: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα: Αστροφυσική, στίβος, ζωγραφική.

4 Τζόσουα Γουέι: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα: Μαθηματικά, μουσική, πολεμική τέχνη Wing Chu. Κατασκευαστικό: Αρχηγός: Λεωνίδα Ευγενία Λεωνίδα Ευγενία: Ηλικία: 16 Ενδιαφέροντα: Φυσική, μαθηματικά, 3D printing Νιάρχου Αριάδνη: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα: Ανάγνωση επιστημονικών άρθρων, χημεία, χειροτεχνίες. Πουρνάρα Σαββίνα: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα: Φυσική, μαθηματικά, αστρονομία, χορός, ταινίες. Σαμ Αλέξανδρος Νάμπα: Ηλικία:16 Ενδιαφέροντα: Φυσικές επιστήμες, κατασκευές (όλων των ειδών). Τζόσουα Γουέι: Ηλικία: 15

5 Ενδιαφέροντα: Μαθηματικά, μουσική, πολεμική τέχνη Wing Chu. Τοράκη Μαριαλένα: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα: Φυσική, μαθηματικά, ζωγραφική. Φατούρου Ανέστη Ιωάννα Δανάη: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα: Το κατασκευαστικό κομμάτι στο CanSat, χορός, μουσική. Χανιώτης Ανδρέας: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα: Φυσική, μαθηματικά, πληροφορική, χημεία. Προγραμματισμός: Αρχηγός: Πουρνάρα Σαββίνα, Χανιώτης Ανδρέας Πουρνάρα Σαββίνα: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα: Φυσική, μαθηματικά, αστρονομία, χορός, ταινίες. Τοράκη Μαριαλένα: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα: Φυσική, μαθηματικά, ζωγραφική. Τσαγδής Δημήτρης: Ηλικία: 15

6 Ενδιαφέροντα: Ζωγραφική, αγγλικά, φυσική, προγραμματισμός Τσιτσάρα Μαρία: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα: Φυσική, μαθηματικά, χημεία, ζωγραφική. Χανιώτης Ανδρέας: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα: Φυσική, μαθηματικά, πληροφορική, χημεία. Κάμερα IR: Aρχηγός: Πήττας Αλέξιος, Σαμ Αλέξανδρος Νάμπα Αναγνωστοπούλου Δήμητρα: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα : Φωτογραφία, ζωγραφική. Πήττας Αλέξιος: Ηλικία: 16 Ενδιαφέροντα: Φυσική, χημεία, βιολογία, προσκόπους. Τζιάκου Ευγενία: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα: Αστροφυσική, στίβος, ζωγραφική. Προώθηση-Χορηγίες:

7 Αρχηγός: Φατούρου Ανέστη Ιωάννα Δανάη Αναγνωστοπούλου Δήμητρα: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα : Φωτογραφία, ζωγραφική. Τζιάκου Ευγενία: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα: Αστροφυσική, στίβος, ζωγραφική. Τζόσουα Γουέι: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα: Μαθηματικά, μουσική, πολεμική τέχνη Wing Chu. Τσιτσάρα Μαρία: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα: Φυσική, μαθηματικά, χημεία, ζωγραφική. Φατούρου Ανέστη Ιωάννα Δανάη: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα: Το κατασκευαστικό κομμάτι του CanSat, χορός, μουσική. Επεξεργασίας Δεδομένων. Πήττας Αλέξιος: Ηλικία: 16 Ενδιαφέροντα: Φυσική, χημεία, βιολογία, προσκόπους. Πουρνάρα Σαββίνα:

8 Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα: Φυσική, μαθηματικά, αστρονομία, χορός, ταινίες. Φατούρου Ανέστη Ιωάννα Δανάη: Ηλικία: 15 Ενδιαφέροντα: Το κατασκευαστικό κομμάτι του CanSat, χορός, μουσική Εκπαιδευτικός: Παναγιώτης (Τάκης) Λάζος, φυσικός ΠΕ Δουλειές κάθε μέλους: Αναγνωστοπούλου Δήμητρα: Ενασχόληση με την κατασκευή και τις δοκιμές αλεξιπτώτων, την εύρεση χορηγιών, διαχειρίστρια του Instagram. Λεωνίδα Ευγενία: Ενασχόληση με οργάνωση ομάδας και κατασκευαστικό κομμάτι της αποστολής (3D printing). Νιάρχου Αριάδνη: Ενασχόληση με την επεξεργασία δεδομένων στο Εxcel και με το αλεξίπτωτο. Πήττας Αλέξιος: Δοκιμές για την εύρεση αλεξίπτωτου ( υπολογισμός ταχύτηταςτ ου ) Πουρνάρα Σαββίνα: Ενασχόληση με την επεξεργασία δεδομένων στο Excel, βρίσκοντας από τύπο το υψόμετρο που βρίσκεται το CanSat κατά την πτώση του και ενασχόληση με το προγραμματιστικό κομμάτι, γράφοντας κομμάτι του κώδικα με τη βοήθεια του ηλεκτρονικού που μας βοηθάει. Σαμ Αλέξανδρος Νάμπα: Ενασχόληση με το κατασκευαστικό κομμάτι πραγματοποιώντας κολλήσεις στη βάση και σχεδιάζοντας πατώματα μπαταριών στο πρόγραμμα Tinkercad. Τζιάκου Ευγενία: Ενασχόληση με το κομμάτι του αλεξιπτώτου, δοκιμές και κατασκευή αλεξιπτώτου, διαχειρίστρια του blogger. Τζόσουα Γουέι: Ενασχόληση με το κομμάτι του αλεξιπτώτου, και δοκιμές αλεξιπτώτου και τηλεμετρίας, διαχειριστής του YouTube. Τοράκη Μαριαλένα: Ενασχόληση με το κατασκευαστικό και ηλεκτρολογικό κομμάτι της αποστολής, πιο συγκεκριμένα πραγματοποίηση κολλήσεων στη βάση και σχεδίαση του ηλεκτρολογικού διαγράμματος. Τσαγδής Δημήτρης: Ενασχόληση με το προγραμματιστικό κομμάτι της αποστολής, πιο συγκεκριμένα με τον προγραμματισμό του γυροσκοπίου το τελευταίο διάστημα.

9 Τσιτσάρα Μαρία: Ενασχόληση με το κομμάτι της τηλεμετρίας και τον προγραμματισμό, διαχειρίστρια του Facebook και του Snapchat. Φατούρου Ανέστη Ιωάννα Δανάη: Ενασχόληση με το κατασκευαστικό κομμάτι της αποστολής μας, πιο συγκεκριμένα με τον σχεδιασμό των πατωμάτων στο πρόγραμμα 3D σχεδίασης Tinkercad, με την επεξεργασία των δεδομένων, την προώθηση της ομάδας μας και την εύρεση χορηγιών, διαχειρίστρια της σελίδας του Facebook. Χανιώτης Ανδρέας: Ενασχόληση με το προγραμματιστικό, το τηλεμετρικό και το κατασκευαστικό κομμάτι της αποστολής, πιο συγκεκριμένα αναζήτηση κώδικα στον προγραμματισμό, δημιουργία θηκών,πατωμάτων και πλακετών με πρόγραμμα 3D σχεδίασης για 3D printers και κολλήσεις ηλεκτρονικών στο κατασκευαστικό κομμάτι και δοκιμές σήματος του CanSat και της κάμερας σε μεγάλη απόσταση από διάφορα σημεία. Οι ώρες που αφιερώνονται για τη προετοιμασία της αποστολής μας συνολικά είναι 7: 2 ώρες μετά τη λήξη του σχολικού προγράμματος κάθε Δευτέρα και Παρασκευή. 3 περίπου ώρες κάθε Κυριακή. 1.2 Στόχοι της αποστολής Στόχος της δευτερεύουσας αποστολής μας είναι η κατασκευή δύο CanSat. Ένα μητρικό και ένα θυγατρικό τα οποία και τα δύο μαζί θα τηρούν τις προδιαγραφές μάζας και ύψους που έχει ορίσει ο διαγωνισμός. Η αποστολή μας είναι εμπνευσμένη από τις αποστολές της NASA, VIKINGS 1&2 (1975) στον Άρη και την σοβιετική αποστολή VENERA 13 (1981). Ο λόγος που χρησιμοποιούμε δύο CanSat αντί για ένα είναι ότι μέσω της διαρκούς επικοινωνίας των δύο CanSat αυξάνονται σημαντικά οι πιθανότητες ανάκτησης των δεδομένων αφού το μητρικό CanSat ουσιαστικά αποτελεί ασφαλιστική δικλείδα, ενώ ταυτόχρονα προσομοιώνουμε μία διαστημική αποστολή. Το θυγατρικό CanSat θα πέφτει με ταχύτητα 10 m/s και το μητρικό με 7 m/s διότι θέλουμε να εξασφαλίσουμε το ότι το μητρικό θα βρίσκεται συνεχώς πάνω από το θυγατρικό με βάση την αποστολή μας. Το μητρικό είναι μικρότερο σε ύψος καθώς δεν θα περιέχει κάμερες. Η μία από τις δύο κάμερες που θα περιέχει το θυγατρικό θα έχει μετασκευαστεί σε κάμερα ευαίσθητη στη near infrared ακτινοβολία. Αυτό επιτυγχάνεται με την αφαίρεση του διάφανου φίλτρου που βρίσκεται εμπρός από τον αισθητήρα της κάμερας (βρίσκεται εκεί ώστε να απορροφά την υπέρυθρη ακτινοβολία πριν αυτή προσπέσει στον αισθητήρα) και την αντικατάστασή του με κομμάτι από υπερεκτεθειμένο έγχρωμο αρνητικό φιλμ (το οποίο με τη σειρά του απορροφά το μεγαλύτερο τμήμα της ορατής ακτινοβολίας). Το θυγατρικό αλεξίπτωτο (όπως και το μητρικό) θα είναι κατασκευασμένο από ύφασμα rip-stop, έντονου χρώματος (διαθέτουμε άφθονο κόκκινο, πορτοκαλί και κίτρινο ύφασμα. Δεν έχουμε αποφασίσει ακόμα) και το νήμα που θα χρησιμοποιήσουμε είναι το dyneema, ιδιαίτερα

10 ανθεκτικό και ελαφρύ. Το μέγεθος των δύο αλεξιπτώτων θα επιλεχθεί έτσι ώστε το μητρικό να έχει μικρότερη ταχύτητα καθόδου από το θυγατρικό. Το θυγατρικό CanSat θα στέλνει τα δεδομένα που ορίζουν οι κανονισμοί του διαγωνισμού και επιπλέον δεδομένα και από τους δύο αισθητήρες καθώς και από το γυροσκόπιο - επιταχυνσιόμετρο. Το σήμα του θα το λαμβάνει τόσο ο σταθμός εδάφους όσο και το μητρικό CanSat, το οποίο με τη σειρά του θα επανεκπέμπει τις γεωγραφικές συντεταγμένες του θυγατρικού και τις δικές του στον σταθμό εδάφους. Σαφώς, η επιτυχία αυτού του τμήματος της αποστολής, κυρίως σε επίπεδο λογισμικού, είναι το πιο δύσκολο σημείο για εμάς, αλλά μία μικρή έρευνα στο διαδίκτυο μας έπεισε πως είναι εφικτό. Την αποστολή μας κάνει ευκολότερη η μεγαλύτερη μνήμη του Moteino MEGA σε σχέση με τα Leonardo mini τα οποία είχαμε χρησιμοποιήσει πέρυσι. Αν το σχέδιό μας λειτουργήσει ικανοποιητικά, τότε θα έχουμε σήμα (από το μητρικό) για τη θέση του θυγατρικού CanSat, ακόμα και όταν αυτό έχει προσγειωθεί και ενώ μπορεί να έχουμε χάσει οπτική επαφή μαζί του αρκετά πριν την προσγείωση. Όσον αφορά το μητρικό CanSat, αυτό θα έχει τόσες πιθανότητες να βρεθεί όσες και οποιοδήποτε άλλο CanSat συμμετέχει στον διαγωνισμό, εφόσον θα έχει GPS και θα αποστέλλει στοιχεία για τη θέση του. Η ανάκτηση των CanSat μας βασίζεται στην ύπαρξη GPS και βέβαια στην περίπτωση του θυγατρικού (που είναι και το σημαντικότερο, καθώς έχει τις κάμερες και είναι εκείνο που «προσεδαφίζεται») υπάρχει η επιπλέον ασφαλιστική δικλείδα του μητρικού CanSat. Ωστόσο, μετά την δυσάρεστη εμπειρία της απώλειας του CanSat στον Ευρωπαϊκό Διαγωνισμό του 2017 αποφασίστηκε να χρησιμοποιήσουμε ακόμα μία ασφαλιστική δικλείδα και στα δύο CanSat. Συγκεκριμένα, κάθε CanSat θα διαθέτει ένα Nut-mini. Με δική του μπαταρία CR2032 που εγγυάται 3 μήνες λειτουργίας, μάζα μικρότερη από 10g και διαστάσεις 3,5x2,5x0,5 cm, το Nut-mini συνδέεται μέσω Bluetooth και κατάλληλου app με το κινητό τηλέφωνο μέλους (ή μελών) της ομάδας. Όταν το μέλος βρεθεί σε απόσταση μικρότερη των 25 περίπου μέτρων από το προς αναζήτηση CanSat θα ενημερωθεί από το κινητό για την προσέγγιση στον στόχο. Επίσης, μέσω του κινητού μπορεί να δοθεί εντολή στο Νut-mini να θέσει σε λειτουργία το buzzer με το οποίο είναι εφοδιασμένο. Με τον τρόπο αυτόν αρκεί μέλη της ομάδας να σαρώσουν περπατώντας την περιοχή ακολουθώντας μία πορεία σε σχήμα μαιάνδρου και αργά ή γρήγορα κάποιος θα εντοπίσει το αντίστοιχο CanSat. Τα δεδομένα που έχουμε σκοπό να συλλέξουμε είναι τα εξής : Ατμοσφαιρική πίεση και θερμοκρασία με 2 αισθητήρες BMP280 σε κάθε CanSat. Η ύπαρξη δύο αισθητήρων θα επιτρέψει τη σύγκριση των δεδομένων τους. Ο ένας αισθητήρας θα τοποθετηθεί στο εσωτερικό του CanSat, ενώ ο άλλος θα τοποθετηθεί στο πάνω καπάκι του CanSat, έτσι ώστε να είναι σε διαρκή και ανεμπόδιστη επαφή με τον αέρα. Αναμένουμε πως ο εσωτερικός αισθητήρας θα δώσει ακριβέστερες μετρήσεις για την ατμοσφαιρική πίεση, καθώς δεν θα είναι εκτεθειμένος σε ριπές ανέμου, ενώ ο εξωτερικός θα λάβει ακριβέστερες μετρήσεις θερμοκρασίας του αέρα. Έχουμε προβεί σε δοκιμές με τους παραπάνω αισθητήρες και έχουμε πάρει θετικά αποτελέσματα.

11 (Για παράδειγμα εδώ είναι ένας πίνακας που φτιάξαμε κάνοντας δοκιμές με ένα θερμόμετρο υδραργύρου και τον BMP280 ταυτόχρονα και τα δυο πολύ κοντά στο άλλο για να δούμε το πόσο ακριβής είναι η θερμοκρασία του BMP280 σε σύγκριση με ένα θερμόμετρο υδραργύρου) Γεωγραφικές συντεταγμένες του CanSat από το GPS. Αναλυτικότερα, με τις συντεταγμένες του GPS θα φτιάξουμε με την βοήθεια του Google Earth Pro μια αναπαράσταση της πτώσης του σε τρεις διαστάσεις: γεωγραφικό πλάτος, γεωγραφικό μήκος αλλά και ύψος. Κλίση του CanSat στους 3 άξονες και επιτάχυνση με γυροσκόπιο - επιταχυνσιόμετρο (υπό μελέτη ακόμα). Video του εδάφους από δύο κάμερες. Οι κάμερες διαθέτουν κάρτες micro-sd για καταγραφή του βίντεο. Η μία από τις δύο κάμερες θα έχει μετασκευαστεί σε κάμερα ευαίσθητη στη near infrared/ir. Αυτό επιτυγχάνεται με την αφαίρεση του διάφανου φίλτρου που βρίσκεται εμπρός από τον αισθητήρα της κάμερας (βρίσκεται εκεί ώστε να απορροφά την υπέρυθρη ακτινοβολία πριν αυτή προσπέσει στον αισθητήρα) και την αντικατάστασή του με κομμάτι από υπερεκτεθειμένο έγχρωμο αρνητικό φιλμ (το οποίο με τη σειρά του απορροφά το μεγαλύτερο τμήμα της ορατής ακτινοβολίας). Αν η αποστολή εξελιχθεί απολύτως ομαλά τότε θα πρέπει κατά τη διάρκεια της πτήσης: Ο σταθμός εδάφους να λαμβάνει δύο διαφορετικά βίντεο από το θυγατρικό και μετρήσεις από τα δύο CanSat. Επίσης, θα στέλνει σε πραγματικό χρόνο την εικόνα που βλέπει ο χρήστης του υπολογιστή στο μόνιτορ στο site του σχολείου μας, χρησιμοποιώντας το Open Broadcaster Software. Μετά την πτήση και την επιτυχή ανάκτηση των CanSat: Θα γίνει σύγκριση ανάμεσα στα δύο βίντεο, η οποία αναμένεται να κάνει σαφή την υψηλή ανακλαστικότητα που παρουσιάζουν τα πράσινα μέρη των φυτών. Θα πραγματοποιηθεί ψηφιακή αναπαράσταση του προσανατολισμού των CanSat σε

12 συνάρτηση με τον χρόνο, από τα δεδομένα των γυροσκοπίων (υπό μελέτη). Θα βρεθεί το ύψος των CanSat κάθε χρονική στιγμή από τα δεδομένα για την ατμοσφαιρική πίεση και τη θερμοκρασία. Θα γίνει διάγραμμα ύψους- θερμοκρασίας και θα ελεγχθεί αν υπάρχει θερμοκρασιακή αναστροφή. Στο κομμάτι της τηλεμετρίας για την πρωτεύουσα αποστολή μας έχουμε εξασφαλίσει το να παίρνουμε μετρήσεις θερμοκρασίας αέρος, πίεσης αέρος και γεωγραφικών συντεταγμένων, να τις αποθηκεύουμε και παράλληλα να εκπέμπουμε τα δεδομένα ανά δευτερόλεπτο στην βάση. Όσον αφορά την δευτερεύουσα αποστολή μας, στόχος μας είναι η μεταξύ επικοινωνία θυγατρικού CanSat, μητρικού CanSat και της βάσης. Αναλυτικότερα, το θυγατρικό CanSat θα στέλνει τα δεδομένα του στην βάση αλλά και στο μητρικό CanSat, το οποίο με τη σειρά του θα στέλνει τα δεδομένα που έλαβε αλλά και τα δικά του πάλι στη βάση. Θα χρησιμοποιήσουμε έναν πομποδέκτη RFM69HCW και μια κεραία Yagi 10 στοιχείων στην συχνότητα των 433 MHz με κάθετη πόλωση. Τα CanSat μας θα επικοινωνούν με αυτό τον τρόπο: 2. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ CANSAT 1.3 Επισκόπηση αποστολής Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω η αποστολή μας αφορά την κατασκευή δύο CanSat διαφορετικής μάζας και διαφορετικού ύψους, το θυγατρικό και το μητρικό, τα οποία επικοινωνούν μεταξύ τους αλλά και με την βάση. Το θυγατρικό έχει περισσότερες λειτουργίες και εξαρτήματα από το μητρικό, το θυγατρικό περιλαμβάνει δύο κάμερες, αντίθετα με το μητρικό που δεν θα περιέχει καμία. Στο εσωτερικό των CanSat μας θα τοποθετηθεί ένα Moteino MEGA, το οποίο είναι μία ενδιαφέρουσα εκδοχή του Arduino MEGA με ενσωματωμένο πομποδέκτη RFM69HCW και μνήμη flash 4Gbit. Στο Moteino θα συνδεθεί ένα GPS, ένα γυροσκόπιο-επιταχυνσιόμετρο και δύο αισθητήρες

13 ατμοσφαιρικής πίεσης και θερμοκρασίας (BMP280). Η ύπαρξη δύο αισθητήρων οφείλεται στο ότι o ένας θα τοποθετηθεί στο εσωτερικό του CanSat, ενώ ο άλλος θα τοποθετηθεί στο πάνω μέρος του και εκτεθειμένα στον αέρα με στόχο την σύγκριση των δεδομένων τους. Οι αισθητήρες θα μας δίνουν πληροφορίες για την εσωτερική και εξωτερική ατμοσφαιρική πίεση και θερμοκρασία. Τέλος, θα τοποθετηθεί ένα Νut-mini το οποίο μετά την πτώση του CanSat μας θα μας βοηθήσει να το βρούμε καθώς θα είναι συνδεδεμένο μέσο Bluetooth με τα κινητά μας τηλέφωνα. Το θυγατρικό CanSat θα διαθέτει ακριβώς τα ίδια ηλεκτρονικά εξαρτήματα με το μητρικό. Επίσης, θα διαθέτει δύο κάμερες Eachine DVR03 στο κάτω τμήμα του καθώς και τις μπαταρίες τους (έχουμε επιλέξει τη χρήση δύο ανεξάρτητων μπαταριών για να ελαχιστοποιήσουμε την πιθανότητα να τεθούν και οι δύο κάμερες εκτός λειτουργίας εξαιτίας κάποιας δυσλειτουργίας). Η τοποθέτηση των καμερών στο κάτω μέρος του θυγατρικού CanSat αντί για μία κάμερα σε κάθε CanSat- έγινε με σκοπό την σύγκριση των δύο διαφορετικών πλάνων αφού η μία θα μετατραπεί σε IR κάμερα, θα είναι δηλαδή ευαίσθητη στο εγγύς υπέρυθρο, ενώ η άλλη θα ανιχνεύει κανονικά το ορατό φως. Οι κάμερες, ακόμα και αν λάβουμε υπόψη μας μια καθυστέρηση στην εκτόξευση του πυραύλου, δεν χρειάζεται να λειτουργούν πάνω από 75 λεπτά και θα έχουν αντίστοιχες μπαταρίες (περίπου 1000 mah). Οι δύο κάμερες διαθέτουν ανεξάρτητους πομπούς ισχύος μέχρι 200 mw και χρησιμοποιούνται σε drones, οπότε είναι αξιόπιστη και δοκιμασμένη λύση για το ύψος του 1 Km. Διαθέτουν επιλογή διαφορετικών συχνοτήτων και θεωρούμε πως μπορούν να εκπέμπουν ταυτόχρονα χωρίς παρεμβολές ανάμεσά τους. Στο έδαφος θα διαθέτουμε δύο κεραίες YAGI συνδεδεμένες σε κατάλληλους δέκτες συνδεδεμένους πιθανότατα σε δύο διαφορετικούς υπολογιστές (αν και δεν είναι αναγκαίο). Οι κάμερες διαθέτουν κάρτες micro-sd 32 Gb για την καταγραφή του βίντεο. Όλα τα προαναφερόμενα υλικά είναι ήδη στην κατοχή μας. Σχηματικό διάγραμμα:

14

15 1.4 Μηχανολογικό/κατασκευαστικό σχέδιο -Το περίβλημα του κάθε CanSat θα είναι φτιαγμένο από ανθρακόνημα. -Τα παρακάτω σχέδια είναι σχεδιασμένα από μέλη της ομάδας του κατασκευαστικού στο πρόγραμμα 3D σχεδίασης Τinkercad. Εικόνα 1. Μηχανολογικό Σχέδιο σε 3D σχεδίαση- Εξαρτήματα και Πατώματα για το μητρικό και θυγατρικό CanSat. Κίτρινο: Μπαταρίες Πράσινο: GPS Κόκκινο: Αισθητήρας BMP280 Γαλάζιο: Moteino Πορτοκαλί: Θήκες για μπαταρίες Μωβ: DC/DC converter Σκούρο μπλε: Nut-mini

16 Εικόνα 2. Μηχανολογικό Σχέδιο σε 3D σχεδίαση- Συναρμολόγηση πατωμάτων του θυγατρικού CanSat και μητρικού CanSat. ΔΕΞΙΑ: ΑΡΙΣΤΕΡΑ: θυγατρικό Εικόνες 1 έως Μητρικό 6, διάφορες όψεις για θήκη της μπαταρίας του Μoteino

17 -Εδώ έχουμε δύο θήκες με διαφορετικά ύψη, η δεύτερη είναι για την δεύτερη μπαταρία που έχουμε αν τυχόν δεν μας κάνει η πρώτη μπαταρία. Εικόνα 7 -Σε αυτή τη φωτογραφία βλέπουμε το πάτωμα με τις θήκες των καμερών.

18 1.5 Ηλεκτρολογικό σχέδιο Το ηλεκτρολογικό μας σχέδιο το φτιάξαμε στο πρόγραμμα Εagle του Autocad. Με το Εagle επίσης σχεδιάσαμε τις πλακέτες PCB, που είναι πατώματα διπλής όψης, τα οποία βοηθούν στην εξοικονόμηση χώρου αφού θα είναι σχεδιασμένες με χαλκοδιαδρόμους (PCB tracks) αντί για καλώδια. Επιπλέον, στα πατώματα αυτά έχουν σχεδιαστεί τα εξαρτμήματα να κολλάνε τόσο με συμβατικά εξαρτήματα με πινάκια, όσο και με επιφάνεια στήριξης (SMD) στην οποία θα γίνονται κολλήσεις δεξιά και αριστερά των pads τους. Τέλος, αν και έχουμε προβλέψει τη θέση του στις πλακέτες, υπάρχει περίπτωση να μη χρησιμοποιηθεί γυροσκόπιο. Σε αυτή τη φωτογραφία βλέπουμε τις πλακέτες PCB που θα χρησιμοποιήσουμε στα CanSat μας.

19 Τα εξαρτήματα που θα χρησιμοποιήσουμε είναι τα εξής: 1) Moteino MEGA: Διαστάσεις: 25 x 51.1 mm Ενσωματωμένος πομποδέκτης RFM69HCW Ενσωματωμένη μνήμη flash 4Gbit 2) Mπαταρίες για τις δύο κάμερες: Li-ion Επαναφορτιζόμενες 1200 mah 3.7 V 3) Mπαταρίες για το κύκλωμα του Moteino: Li-po Επαναφορτιζόμενες 800 mah 3.7 V HO-1pcs-3-7V-800mAhBattry-For-Syma-X5C-X5SC-X5SW-M68-four-axis-Model-aircraft/ _ html 4) Δύο κάμερες EACHINE DVR03 (Θα μετατρέψουμε τη μία σε IR) :

20 Διάμετρος φακού: 10 mm Ανάλυση βίντεο: 1280 * 30fps Μάζα: 6.8g Τάση τροφοδοσίας: 3.2V - 5.5V utm_source=google&utm_medium=cpc_ods&utm_content=hsj&utm_campaign=de-sds-eaceachine&gclid=eaiaiqobchmiysx_8_i2qivfeazch16zqomeaayasaaegkpq_d_bwe&cur_warehouse=cn 5) Αισθητήρας πίεσης και θερμοκρασίας BMP280 : Διαστάσεις: 15.5 x 11.6 mm Ακρίβεια βαρομετρικής πίεσης: ±1 hpa Ακρίβεια θερμοκρασίας: ±1.0 C Συνδέεται με το Moteino/Arduino μέσω I2C ή Στο CANSAT μας θα συνδεθεί μέσω I2C. SPI. 6) DC/DC conventer 3 to 5 V : Διαστάσεις: 14.5 x 18.3 x 5.5 mm Τάση εισόδου: 1-5V Τάση εξόδου: V Συνεχές ρεύμα εξόδου: 1Α- 1.5Α Απόδοση ισχύος (μέγιστη): 96% Συχνότητα μεταγωγής: 500KHz

21 7) GPS GYNEO7M : Διαστάσεις: 25.3 x 29.5 x 8.5 mm Συνδέεται με το Moteino / Arduino μέσω RS232 TTL Τάση λειτουργίας: 3.3-5VCD Ρεύμα λειτουργίας: 35-50mA Ταχύτητα διαύλου σειριακής θύρας: 9600 bps Χρόνος εύρεσης συστήματος (3 δορυφόροι κατά το ελάχιστο): 27s 8) Γυροσκόπιο - Επιταχυνσιόμετρο MPU6050 : Διαστάσεις: 21.1 x 16.2 mm Εύρος γυροσκοπίου : ±250, ±500, ±1000, ±2000 /s Εύρος επιτάχυνσης : ±2g, ±4g, ±8g, ±16g Συνδέεται με το Moteino / Arduino μέσω I2C 9) 3 Πυκνωτές: 560 uf / 6.3V 220 uf / 6.3V 100 nf / 5V 10) Σύστημα ανάκτησης Nut mini : Διαστάσεις: 36 x 24 x 5.3 mm με το περίβλημα, 30,3 x 20,3x 3 χωρίς αυτό. Θα τοποθετηθεί χωρίς το περίβλημα για εξοικονόμηση χώρου. mm

22 Διαθέτει ενσωματωμένη μπαταρία CR2016. Ο κατασκευαστής εγγυάται 100 μέρες λειτουργίας. Το χρησιμοποιούμε καθημερινά εδώ και 4 μήνες και συνεχίζει να λειτουργεί κανονικά, χωρίς αλλαγή μπαταρίας. Συνδέεται με κινητό τηλέφωνο μέσω bluetooth και κατάλληλου app 11)Πομποδέκτης RFM69HCW: Διαστάσεις: 16 x 16 x 1,8mm Eίναι ενσωματωμένος στην πλακέτα του Moteino μας. Συνδέεται στο Moteino μέσω SPI Η δυνατότητα ισχύς του πομπού κυμαίνεται στα 100mW. Υψηλή ευαισθησία μέχρι και -120dbm στα 1200bbs. Χαμηλό ρεύμα λήψης 16mA. Έχουμε την δυνατότητα να αυξήσουμε/μειώσουμε την ισχύ της κεραίας. Συνεχής και σταθερή απόδοση RF (Radio Frequency) για μεγάλο εύρος τάσης τροφοδοσίας. Μπορεί να στείλει δεδομένα μέχρι και bits/s δηλαδή 8 bytes/s. Αποστολή payload 66 χαρακτήρων με κωδικοποίηση AES-128 (για να μην χακαριστεί) και έλεγχο λάθους crc-16 (δίνει αναφορά ότι έχει γίνει κάποιο λάθος). 12) Battery Protection Board Ονομαστική τάση μπαταρίας: 3.7 V Τάση προστασίας υπερφόρτισης: V Τάση προστασίας υποφόρτισης: 2.9 V Προστασία υπερέντασης: 3 Α 13) Μετατροπέας σειριακής θύρας σε USB: Υποστηρίζει 3.3V και 5V λογικές στάθμες

23 Χρησιμοποιεί το τσιπάκι FT232L Κύκλωμα Moteino Εξάρτημα Κατανάλωση MOTEINO 70 ma BMP280 1 ma GPS GYNEO7M 28 ma MPU ma Συνολική κατανάλωση: 100,8 ma Μπαταρία ( Li-po ) : 800 ma Διάρκεια λειτουργίας: περίπου 7 ώρες Κύκλωμα καμερών Εξάρτημα Κατανάλωση Eachine DVR ma

24 Mπαταρία ( Li-ion ): 700 ma Διάρκεια λειτουργίας: περίπου 1 ώρα ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΤΩΝ ΔΥΟ CanSat Στη παραπάνω εικόνα βλέπουμε το βασικό ηλεκτρολογικό διάγραμμα το οποίο θα υπάρχει και στα δύο CanSat μας. Το κύκλωμα αυτό περιέχει το Moteino με ενσωματωμένο τον πομποδέκτη RFM69HCW και τη μνήμη SPI flash, την μπαταρία, το GPS, τους αισθητήρες πίεσης και θερμοκρασίας BMP280, τους πυκνωτές, τον μετατροπέα τάσης, το κύκλωμα προστασίας της μπαταρίας, τα LED, τον αισθητήρα της μπαταρίας και το γυροσκόπιο - επιταχυνσιόμετρο. Το ΝUT mini είναι ανεξάρτητη μονάδα από το σύστημα του Moteino, τοποθετείται στο PCB 4 και έχει τη δικιά του μπαταρία. HΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΒΑΣΗΣ

25 Η βάση μας θα περιλαμβάνει τη πλακέτα του Moteino και τον προγραμματιστή του, το GPS κι ένα αισθητήρας BMP280.

26 Το κύκλωμα αυτό αποτελείται από την κάμερα, την μπαταρία της και τον διακόπτη. Δύο ίδια κυκλώματα θα βρίσκονται στο θυγατρικό CanSat μας, το ένα με την κάμερα που βλέπει στο ορατό φως και το άλλο με την κάμερα που έχουμε μετατρέψει σε IR. 1.6 Λογισμικό Στο λογισμικό/προγραμματιστικό κομμάτι της αποστολής μας θα χρησιμοποιήσουμε τον μικρο-ελεγκτή Moteino MEGA, που έχει ενσωματωμένο πομπό RFM69HCW και μνήμη SPI flash 4Gbit, δύο κάμερες (μία για το ορατό φως και μία για το υπέρυθρο ή near infrared) που θα βρίσκονται μόνο στο θυγατρικό CanSat, δύο αισθητήρες ατμοσφαιρικής πίεσης και θερμοκρασίας, ένα γυροσκόπιο-επιταχυνσιόμετρο και GPS σε κάθε CanSat (βλ. μηχανολογικό/κατασκευαστικό). Mε τη βοήθεια των βιβλιοθηκών και της πληθώρας παραδειγμάτων που μας παρέχει το Arduino Software (ΙDE), αλλά και με τη γλώσσα προγραμματισμού C και C++ που χρησιμοποιούμε (αρκετά εύκολη ιδίως για τη πλειοψηφία των μελών της ομάδας που δεν έχει ασχοληθεί ξανά με τον προγραμματισμό) έχουμε καταφέρει μέχρι στιγμής να μετρήσουμε θερμοκρασία, πίεση και να βρούμε τις γεωγραφικές συντεταγμένες με τη χρήση του GPS καθώς και να τα αποθηκεύουμε όλα στη μνήμη SPI flash με επιτυχία. Για την ανάκτηση των δεδομένων μας από τη μνήμη έχουμε προβλέψει να καταγράφονται αμέσως, όσα δεδομένα έχουν αποθηκευτεί σε αυτή, στη σειριακή μας οποτεδήποτε θελήσουμε με το πάτημα του πλήκτρου d από το πληκτρολόγιο (βλ. διάγραμμα ροής θυγατρικού/μητρικού CanSat). Σε περίπτωση Memory data full της SPI έχουμε προβλέψει με το πάτημα του πλήκτρου e στην σειριακή να διαγράφεται πλήρως η μνήμη. Μηχανισμός επικοινωνίας των CanSat Στη δευτερεύουσα αποστολή μας θα υπάρχει ένα σύστημα ερωτο-απάντησης μεταξύ του θυγατρικού και μητρικού CanSat και της βάσης (σταθμού εδάφους). Το μητρικό CanSat θα

27 ρωτάει αρχικά το θυγατρικό CanSat το οποίο θα ρωτάει με τη σειρά του τη βάση και αφού πάρει την άδειά της, θα στείλει ραδιοφωνικώς ένα πακέτο (payload που υπολογίζεται στα 37 bytes μέχρι στιγμής) που θα περιλαμβάνει όλα τα δεδομένα του στο μητρικό CanSat και στη βάση ταυτόχρονα. Μετά, με μία τέτοιου είδους ερωτο-απάντηση, το μητρικό CanSat θα στείλει τα δικά του δεδομένα στη βάση αλλά και του θυγατρικού. Επομένως, έτσι επιτυγχάνεται η επικοινωνία μεταξύ των δύο CanSat μας και εξασφαλίζουμε ένα ακόμα ασφαλιστικό μέσο για την εύρεση του θυγατρικού CanSat μας αν και εφόσον χαθεί, διότι το μητρικό θα λαμβάνει συνεχώς τις συντεταγμένες από το GPS του. Μετρήσεις θερμοκρασίας και ατμοσφαιρικής πίεσης Το θυγατρικό (lower) και το μητρικό (upper) CanSat θα παίρνουν μετρήσεις εσωτερικής και εξωτερικής θερμοκρασίας, ατμοσφαιρικής πίεσης και θα τις αποθηκεύουν κατευθείαν στη μνήμη του Moteino, την SPI που θα έχουν, που αποτελεί άλλωστε τη πρωτεύουσα αποστολή κάθε ομάδας. Mε την μεταβλητή dtostrf θα μορφοποιήσουμε στον κώδικά μας τις μετρήσεις, ώστε να λαμβάνουμε μόνο όσα ψηφία μας είναι χρήσιμα και φυσικά για να δημιουργήσουμε τα payloads για θερμοκρασία και πίεση, τα οποία στη συνέχεια θα ανήκουν στο γενικό payload των 37 bytes.

28 Γεωγραφικές συντεταγμένες Στον κώδικά μας έχουμε προβλέψει την καθυστέρηση μερικών δευτερολέπτων (συγκεκριμένα 27 sec μετά την ενεργοποίησή του, δηλαδή του πατήματος του κουμπιού On) του GPS να βρει δορυφόρους. Γι αυτό τον λόγο έχουμε επιλέξει να μας στέλνει μη έγκυρες (Dummy coordinates) συντεταγμένες γεωγραφικού πλάτους και μήκους μέχρι να βρει δορυφόρους και μετά να μας στέλνει τις έγκυρες μετρήσεις (Actual coordinates). Τα δεδομένα από το GPS θα αποθηκεύονται στην SPI μνήμη και θα αποστέλλονται ταυτόχρονα ραδιοφωνικώς στον επίγειο σταθμό και στην περίπτωση του θυγατρικού CanSat και στο μητρικό. Σε αυτό το κομμάτι του κώδικα θα χρησιμοποιήσουμε, όπως προαναφέρθηκε, τη μεταβλητή dtostrf για την μορφοποίηση του payload των γεωγραφικών συντεταγμένων που θα προστεθεί ύστερα στο γενικό payload των 37 bytes.

29 Μετρήσεις γυροσκοπίου Ενδέχεται να χρησιμοποιήσουμε το γυροσκόπιο MPU6050 χωρίς όμως να έχουμε καταφέρει ακόμα να κάνουμε Calibration στις τιμές του ώστε να είναι πιο έγκυρες. Από τα δεδομένα του γυροσκοπίου-επιταχυνσιόμετρου που σκεφτόμαστε να χρησιμοποιήσουμε (τα οποία μάλλον θα καταγράφονται απλώς στη SPI χωρίς να αποστέλλονται στο μητρικό CanSat ή στον επίγειο σταθμό) ελπίζουμε να μπορέσουμε να κάνουμε μία ψηφιακή αναπαράσταση του προσανατολισμού του CanSat σε συνάρτηση με τον χρόνο πτώσης χρησιμοποιώντας το λογισμικό Processing για τη 3D σχεδίαση της κατεύθυνσης του CanSat κατά τη πτώση του και ενδεχομένως το LabVIEW (δεν έχει γίνει ακόμα σχετική επεξεργασία των δεδομένων του γυροσκοπίου στο συγκεκριμένο πρόγραμμα). Στην έσχατη περίπτωση, δηλαδή να μην μπορέσουμε να καταφέρουμε τον προγραμματισμό του για τα δεδομένα του γυροσκοπίου, θα χρησιμοποιήσουμε μόνο τα δεδομένα από το επιταχυνσιόμετρο (από το οποίο, όμως, δεν θα μπορέσουμε να κάνουμε 3D αναπαράσταση). Προγράμματα για την επεξεργασία των δεδομένων Από τις μετρήσεις της ατμοσφαιρικής πίεσης και της θερμοκρασίας θα υπολογιστεί και το ύψος στο οποίο βρίσκονταν τα δύο CanSat κάθε χρονική στιγμή και θα γίνει γραφική παράσταση ύψους - θερμοκρασίας προκειμένου να δούμε τη κατανομή της θερμοκρασίας σύμφωνα με το ύψος και να ελέγξουμε εάν υπάρχει θερμοκρασιακή αναστροφή στην

30 ατμόσφαιρα. Όλοι οι υπολογισμοί και τα διαγράμματα θα πραγματοποιηθούν με το Excel, το Logger Pro και ενδεχομένως με το LabVIEW και το Google Earth Pro για να κάνουμε μία σαφή απεικόνιση των διαδοχικών θέσεων των CanSat κατά τη πτώση τους. Όπως έχει προαναφερθεί θα χρησιμοποιήσουμε 4 αισθητήρες θερμοκρασίας και πίεσης (2 σε κάθε CanSat) το οποίο οφείλεται στις διαφορετικές τους θέσεις. Αυτό θα μας βοηθήσει να έχουμε πιο ακριβείς μετρήσει ατμοσφαιρικής πίεσης από τον εσωτερικό αισθητήρα και θερμοκρασίας από τον εξωτερικό αισθητήρα. Πιστεύουμε πως θα έχουμε πιο βάσιμα δεδομένα η σύγκριση των οποίων θα μας δώσει ενδιαφέροντα αποτελέσματα Κάμερες Στο θυγατρικό CanSat θα περιέχονται οι δύο κάμερες των οποίων τα βίντεο θα καταγράφονται σε κάρτα micro-sd, που έχει κάθε κάμερα και θα αποστέλλονται μόνο στον σταθμό εδάφους (όχι και στο μητρικό CanSat όπως τα υπόλοιπα δεδομένα). Οι κάμερες δεν χρειάζονται προγραμματισμό και στέλνουν τα βίντεο αυτόματα στον σταθμό εδάφους ταυτόχρονα μέσω κεραιών διαφορετικών συχνοτήτων στην περιοχή των 5,8 GHz. Βέβαια, κάνουμε ήδη δοκιμές ώστε να βεβαιωθούμε ότι στέλνονται επιτυχώς στον επίγειο σταθμό από απόσταση της τάξης του 1 Km. Διαγράμματα ροής Βάση:

31 Θυγατρικό/Μητρικό CanSat:

32

33

34 1.7 Σύστημα ανάκτησης Περιγραφή Αλεξιπτώτου: Αρχικά κατασκευάσαμε κυκλικά και σταυροειδή αλεξίπτωτα. Οι πρώτες δοκιμές μας έδειξαν πως τα σταυροειδή αλεξίπτωτα πέφτουν πιο σταθερά και χωρίς έντονες περιστροφές. Έτσι διαλέξαμε να συνεχίσουμε τις δοκιμές με σταυροειδή αλεξίπτωτα. Χρησιμοποιούμε κόκκινο ύφασμα προκειμένου να είναι πιο εύκολος ο μετέπειτα εντοπισμός τους. Τέλος χρησιμοποιήθηκαν διαφορετικά μήκη νημάτων, 75 cm και 30 cm ώστε να δούμε πιο είναι πιο σταθερό κατά τη διάρκεια της πτώσης, καταλήγοντας ότι όσο μεγαλύτερο μήκος έχουν τα νήματα τόσο σταθερότερη είναι η πτώση. Τα θυγατρικά αλεξίπτωτα είχαν πλευρές 16,1 12 cm και 20,5 20,5 cm ενώ τα μητρικά cm, 18,8 12 cm και cm και οι δοκιμές συνεχίζονται με μονό πρόβλημα τον σωστό και αξιόπιστο υπολογισμό του Cd ( συντελεστή αεροδυναμικής αντίστασης ). Το πρόβλημα είναι ότι μέσω των τύπων το Cd μας βγαίνει μεγαλύτερο από ότι θα έπρεπε να είναι και αυτό το διαπιστώσαμε στις δοκιμές μας. Για αυτό ψάχνουμε το κατάλληλο Cd (μέσω δοκιμών), με σκοπό να έχουμε το κατάλληλο εμβαδό αλεξιπτώτου. Οι παραπάνω διαστάσεις δόθηκαν με στόχο το μητρικό να έχει ταχύτητα 7m/s και το θυγατρικό 10m/s, έτσι ώστε όταν το θυγατρικό πέσει η απόσταση του με το μητρικό να είναι 300m και να μπορέσει να υλοποιηθεί η δευτερεύουσα αποστολή μας. 1.8 Εξοπλισμός σταθμού βάσης Περιγράψτε όλο τον απαραίτητο εξοπλισμό που αποτελεί μέρος του πειράματος αλλά δεν εκτοξεύεται με τον πύραυλο. Συνήθως, αυτός είναι ο εξοπλισμός εδάφους, ένας ή περισσότεροι υπολογιστές που λαμβάνουν τα δεδομένα του δορυφόρου, ένας δέκτης ραδιοσυχνοτήτων κ.λ.π. Περιγράψτε το λογισμικό του σταθμού βάσης και λεπτομέρειες σχετικά με τον τρόπο λήψης και επεξεργασίας των αποστελλόμενων δεδομένων. Αναφέρετε τη συχνότητα μετάδοσης του πομπού/δέκτη που θα χρησιμοποιήσετε για την αποστολή/λήψη δεδομένων μεταξύ του CanSat και του σταθμού βάσης. Στο σταθμό βάσης θα έχουμε μαζί μας: Δύο laptop. Κεραία Yagi 433 MHz με κάθετη πόλωση 10 στοιχείων για τη λήψη των δεδομένων από τα δύο CanSat.

35 Χαρακτηριστικά της κεραίας μας: Συχνότητα Λειτουργίας: MHz Σύνδεση: SMASocket Κέρδος: max. 12 dbi Σύνθετη Αντίσταση: 50 Ω Πόλωση: Κάθετη Άλλα χαρακτηριστικά: Μήκος καλωδίου : 5 m Αριθμός στοιχείων : 10 Βάρος: 1.1 kg Διαστάσεις: 1100 mm Δύο κεραίες Yagi 5.8GHz, μία για κάθε κάμερα.

36 spm=2114.search bdc7e79wav0b4&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_3_10152_10151_10065_1 0344_10068_10342_10343_10340_10341_10084_10083_10618_10630_10304_10307_10302_ _ _103 13_10059_10534_100031_10103_10627_10626_10624_10623_10622_ _10621_10620_10142,searchweb _1,ppcSwitch_5&algo_expid=f2e2945c-259f-4f62-b038-0e49e4c &algo_pvid=f2e2945c-259f-4f62-b0380e49e4c96512&priceBeautifyAB=0 Δύο δέκτες RC832, έναν για κάθε κάμερα. Ένα Moteino MEGA στου οποίου το κάτω μέρος της πλακέτας είναι ενσωματωμένος ένας πομποδέκτης RFM69HCW, όπου είναι ικανός να λειτουργήσει σε μια ευρεία περιοχή συχνοτήτων, συμπεριλαμβανομένων των 315 MHz, 433 MHz, 868 MHz και 915 MHz. Εμείς θα επιλέξουμε τα 433 MHz.

37 Δύο Logi Link Video Grabber VG0011 τα οποία συνδέουν τους δέκτες RC832 με τα laptop. m Μπαλαντέζες. Φορτιστές. Το κύκλωμα που θα υπάρχει στον σταθμό βάσης μας θα είναι το εξής:

38 2 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΤΟΥ PROJECT Χρονικό πλάνο της προετοιμασίας του CANSAT DONE Εύρεση υλικών εξαρτημάτων IN PROGRESS και Δοκιμές αλιξιπτώτου Ηλεκτρολογικό σύστημα Εύρεση χορηγιών Εύρεση περιβλημάτων Δοκιμές τηλεμετρίας δεδομένα NOT DONE για

39 Εύρεση μπαταριών Δοκιμές κάμερες τηλεμετρίας Δημιουργία λογαριασμών στα Μετατροπή social media υπέρυθρη κάμερας για σε Μηχανισμός επικοινωνίας των δύο CanSat (προγραμματισμός) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ 23-29/10/2017 Ανακοίνωση της επίσημης συμμετοχής μας στο διαγωνισμό σχηματισμός ομάδας και επιμέρους υποχρεώσεις του κάθε μαθητή. 30-5/10-11/ /11/ Συμμετοχή υπεύθυνου καθηγητή στο Teacher s Training /11/2017 Δημιουργία ομάδων με βάση τις οποίες θα οργανωθεί η κατασκευή του CanSat, και δημιουργία λογαριασμών σε social media για προώθηση. Done Workshop Στο σχολείο : Επαφή και εκμάθηση Αrduino Done Εκμάθηση χρήσης του προγράμματος Microsoft Excel Done Εκμάθηση κολλήσεων Done Δοκιμή και αξιολόγηση του Νut-mini (συσκευή ανάκτησης) Done Δοκιμές με Arduino Done Κατεσκευή δοκιμαστικού σταυροειδούς αλεξιπτώτου (για dummy) Done Ενασχόληση με το θεωρητικό κομμάτι του αλεξιπτώτου Done

40 20-26/11/ /11-12/ /12/ /01/ /01/2018 Συμμετοχή και βράβευση των μελών της περσινής ομάδας στον διαγωνισμό ACSTAC που διεξήχθη στην Θεσσαλονίκη. Done Παρακολούθηση παρουσιάσεων από το Teacher s Training Workshop Done Αναδιευθέτηση ρόλων Done Παρουσίαση δυο αλεξιπτώτων (σταυροειδούς και κυκλικού) από μέλος της ομάδας αλεξιπτώτου Done Γνωριμία με τον υπεύθυνο της ομάδας Done Διεξαγωγή δοκιμών αλεξιπτώτων Done Δόθηκε ραδιοφωνική συνέντευξη (τηλεφωνικώς) στην εκπομπή πολιτισμού του πρώτου προγράμματος της ΕΡΤ από τον υπεύθυνο καθηγητή και ένα μέλος της ομάδας Done Εκμάθηση 3D σχεδίασης στο πρόγραμμα Tinkercad Done Πραγματοποίηση κολλήσεων σε δοκιμαστικά πατώματα Done Δοκιμαστική μετατροπή ψηφιακής κάμερας σε υπέρυθρη Done Δοκιμές για διάρκεια μπαταριών με σκοπό την επιλογή των καταλληλότερων Done Δοκιμές τηλεμετρίας για την πρωτεύουσα αποστολή Done Δοκιμές σταυροειδών αλεξιπτώτων στα 200m Not done Ολοκλήρωση αναφοράς Ιανουαρίου Done Επιλογή μπαταριών Done Δοκιμές κυκλικού αλεξιπτώτου Done Συμπλήρωση ερωτηματολογίου για το περιοδικό PRISMA Done

41 22-28/01/ /01-02/ /02/2018 Εφαρμογή εξαρτημάτων στα περιβλήματα In progress Βελτιώσεις στον μηχανολογικό τομέα In progress Δοκιμή τηλεμετρίας στα 1000m Done Τελική απόφαση για το τι είδος αλεξιπτώτου θα χρησιμοποιηθεί σε κάθε CanSat (θυγατρικό ή μητρικό) In progress 19-4/02-03/2018 Συγγραφή της αναφοράς Φεβρουαρίου In progress Δοκιμές αντοχής των CanSat In progress 3D εκτύπωση των πατωμάτων των CanSat In progress Έναρξη συναρμολόγησης των δύο CanSat για δευτερεύουσα αποστολή In progress Λήψη απόφασης για την χωροταξία των εξαρτημάτων μέσα στα CanSat και τις διαστάσεις των δύο CanSat Done Τελική σχεδίαση των πατωμάτων στο πρόγραμμα Tinkercad In progress Αποστολή τελικού μηνύματος σε χορηγό στην Φλώρινα για κατασκευή των περιβλημάτων Done Δημοσίευση άρθρου στην εφημερίδα <<ΤΑ ΝΕΑ>> αφιερωμένο στην ομάδα και στο έργο των μαθητών Done Επιλογή τελικών αλεξιπτώτων και δοκιμές με αυτά In progress Δοκιμή τηλεμετρίας στα 500m Done Πραγματοποίηση κολλήσεων σε πατώματα όμοια με των CanSat Done Προσπάθεια εύρεσης drone για δοκιμές τηλεμετρίας In progress Μετατροπή των καμερών σε υπέρυθρες για την δευτερεύουσα αποστολή Done την

42 5-18/03/2018 Συγγραφή της αναφοράς Μαρτίου In progress Δοκιμές τηλεμετρίας με εναλλακτικούς τρόπους (π.χ.drone) In progress Διεξαγωγή ενημερωτικής εκδήλωσης στον χώρο του σχολείου In progress 19-4/03-04/2018 Τελικοί έλεγχοι σε μηχανολογικό, προγραμματιστικό και συγχρονιστικό επίπεδο In progress Τελειοποίηση της συναρμολόγησης των CanSat και ολοκλήρωση της δευτερεύουσας αποστολής In progress Μορφοποίηση της τελικής αναφοράς προόδου In progress ΣΗΜΕΙΩΣΗ : Ενασχόληση και βελτιστοποιήσεις γίνονται σε εβδομαδιαία βάση στο λογισμικό, όπως και αποστολές δελτίων τύπου και αιτήσεων σε εταιρίες για προώθηση και χορηγίες. 2.1 Απαιτούμενοι πόροι Κόστος ΠΡΟΪΟΝ ΚΟΣΤΟΣ Πλακέτες PCB 60 2 Περιβλήματα 50 2 Κάμερες Eachine DVR Μπαταρίες GPS NEO-7M / U-BLOX 40 Ύφασμα ripstop για τα αλεξίπτωτα 10

43 2 Mοteino MEGA (μαζί με SPI Flash και 60 RFM69 HCW) Πατώματα εκτυπωμένα σε 3d εκτυπωτή 20 Βίδες, ντίζες και παξιμάδια 10 Διακόπτες, αισθητήρες, γυροσκόπια 60 Έξοδα προώθησης στο facebook 14 ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ Εξωτερική υποστήριξη ΧΟΡΗΓΙΕΣ: - Περιβλήματα CanSat από την Φλώρινα. εταιρεία Β&Τ Composites με έδρα την - Κεραία Yagi 433MHz 10 στοιχείων από την εταιρεία signalelectronics με έδρα τη Θεσσαλονίκη. - Διακόπτες - GPS και έξοδα κατασκευής πλακετών PCB από την εταιρεία INTELCO, Αθήνα. -Μπλούζες με το λογότυπο της ομάδας μας από την εταιρία Landtourist με έδρα την Αθήνα, Επιπλέον, άλλες εταιρίες που έχουμε επικοινωνήσει με σκοπό τη χορήγησή μας είναι: Televanis Mls Iridalabs Noveltech Quditeq Bestprice Public Media Markt Clevermarket Alma Technologies Land tourist Εθνική Τράπεζα Τράπεζα Πειραιώς

44 EUROBANK Alpha Bank Drone solutions ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗ: Θα έχουμε υποστήριξη από τον κύριο Κωνσταντίνο Καρτάλη, καθηγητή στον τομέα Φυσικής της Ατμόσφαιρας του τμήματος Φυσικής του ΕΚΠΑ, και την ομάδα του σε θέματα που αφορούν τόσο την φυσική της ατμόσφαιρας όσο και την αποτύπωση του εδάφους. Σε δύσκολα θέματα ηλεκτρονικής και προγραμματισμού έχουμε την υποστήριξη του κύριου Τίμου Κόντου, ηλεκτρονικού Δυστυχώς, το σχολείο μας δεν διαθέτει εκπαιδευτικό πληροφορικής με πλήρες ωράριο, κάτι που αποτελεί ιδιαίτερο πρόβλημα. 2.2 Πλάνο δοκιμών Οι δοκιμές που έχουμε πραγματοποιήσει για να είμαστε σίγουροι ότι το CanSat μας είναι σε θέση να εκτελέσει και τις δυο αποστολές, πρωτεύουσα και δευτερεύουσα είναι οι εξής: ΔΟΚΙΜΈΣ ΑΛΕΞΙΠΤΏΤΟΥ Το μητρικό πρέπει να έχει ταχύτητα 7m/s και το θυγατρικό 10 m/s, έτσι ώστε όταν το θυγατρικό πέσει η απόσταση του με το μητρικό να είναι 300 m. Αφού έχουμε ρίξει το αλεξίπτωτο από κάπου ψηλά (π.χ. drone, ταράτσα κτηρίου) και το έχουμε βιντεοσκοπήσει να πέφτει, την ταχύτητα την υπολογίζουμε με το πρόγραμμα Τracker. Το Τracker είναι ένα δωρεάν πρόγραμμα που εγκαταστήσαμε στον υπολογιστή μας, όπου εισάγοντας του ένα σταθερό βίντεο της πτώσης, με δική μας επεξεργασία, έχει την δυνατότητα να υπολογίζει την ταχύτητα κάθε στιγμή. Επεξεργασία δεδομένων στο tracker. Η κόκκινη καμπύλη δείχνει πως το αλεξίπτωτο έπεφτε με ταλαντώσεις αριστερά δεξιά. Η διαγώνια γραμμή δείχνει πως πέφτει με σχεδόν σταθερή ταχύτητα

45 και η ροζ καμπύλη δείχνει πως η μέση ταχύτητα είναι σχεδόν 6 m/s. Το συγκεκριμένο αλεξίπτωτο εγκαταλείφθηκε, καθώς η επιθυμητή ταχύτητα για το μητρικό CanSat είναι 7 m/s. Το Μicrosoft Excel έχει τα βασικά χαρακτηριστικά όλων των λογιστικών φύλλων, χρησιμοποιώντας ένα πλέγμα κελιών διατεταγμένων σε αριθμημένες σειρές και στήλες για να οργανωθούν χειρισμοί δεδομένων όπως αριθμητικές πράξεις. Στην περίπτωση μας, χρησιμοποιείται ώστε να βρεθούν οι σωστές διαστάσεις που πρέπει να έχουν τα αλεξίπτωτα για να κινούνται με αυτήν την ταχύτητα. Χρησιμοποιούμε ένα φύλλο Excel, εισάγουμε την μάζα του CanSat, την ταχύτητα πτώσης του CanSat, το συντελεστή αεροδυναμικής αντίστασης (Cd) και την επιτάχυνση της βαρύτητας. Μέσω του τύπου W =m g=1 /2 A Cd p u2 (ο οποίος συνδέει το εμβαδόν του αλεξιπτώτου, την ταχύτητα και το βάρος του) ανάλογα με την επιθυμητή ταχύτητα και το απαιτούμενο βάρος υπολογίζουμε τα εμβαδά των αλεξιπτώτων. Και στην συνέχεια το μήκος των πλευρών τους.

46 Είμαστε σε μια κατάσταση όπου προσπαθούμε να βρούμε το κατάλληλο Cd, διότι με τα Cd της

47 βιβλιογραφίας υπάρχει μια μεγάλη απόσταση των πραγματικών ταχυτήτων, που τις μετράμε με το πρόγραμμα tracker, από εκείνες που προκύπτουν από τους τύπο: (W =m g=1 /2 1 Cd p u2) Θεωρούμε, λοιπόν, πως φταίει η τιμή του Cd, διότι μέσω των τύπων μας βγάζει κάποιες ταχύτητες που είναι διαφορετικές από αυτές που φαίνονται στα πειράματα- δοκιμές. Για αυτό ψάχνουμε το Cd πειραματικά με τα δεδομένα που μας δίνουν ώστε να βρούμε το Cd που μας δίνει το σωστό εμβαδό. Βέβαια μπορεί να ευθύνεται κάτι αλλο το οποίο δεν έχουμε σκεφτεί. Προκειμένου να αποδείξουμε πως τα νήματα που θα χρησιμοποιήσουμε είναι αξιόπιστα, δηλαδή αν θα αντέξουν δύναμη της επιτάχυνσης των 20g που θα δεχθεί όταν ανοίξει το αλεξίπτωτο, κρεμάσαμε επάνω τους 20 φορές το βάρος του αλεξιπτώτου (5 κιλά). Τέλος, πέρα από τον εύκολο και συνηθισμένο τρόπο της ένωσης των νημάτων με το ύφασμα, δηλαδή τους κρίκους, δοκιμάσαμε να ράψουμε τα νήματα πάνω στο ύφασμα στις δύο τελευταίες δοκιμές μας, το οποίο και μάλλον θα υιοθετήσουμε. ΔΟΚΙΜΕΣ ΚΑΜΕΡΩΝ: Στο κάτω μέρος του μητρικού CanSat θα τοποθετηθούν δύο κάμερες με τις προδιαγραφές που αναφέραμε στο κομμάτι της δευτερεύουσας αποστολής. Την μια από τις δύο θα την μετατρέψουμε από κανονική κάμερα σε κάμερα IR. Ήδη μετατρέψαμε μία κοινή compact digital κάμερα ακολουθώντας τα εξής βήματα: Αρχικά αφαιρέσαμε το φίλτρο υπέρυθρης ακτινοβολίας το οποίο βρίσκεται στο πίσω μέρος του φακού και είναι, ουσιαστικά, ένα μικρό γυάλινο πλακίδιο. Με τον τρόπο αυτόν, η υπέρυθρη ακτινοβολία μπορεί πλέον να φτάσει στον αισθητήρα και να καταγραφεί. Στη συνέχεια, στη θέση του φίλτρου υπέρυθρης ακτινοβολίας κωλύθηκε ένα κομμάτι από αρνητικό φωτογραφικό φιλμ. Σκοπός αυτής της μετατροπής είναι να απορροφάται κατά το δυνατόν το ορατό φως, χωρίς όμως να επηρεάζεται η υπέρυθρη ακτινοβολία. Με τη συγκεκριμένη κάμερα είναι εφικτό να ληφθεί φωτογραφία, σε απόλυτο σκοτάδι, ενός αναμμένου ηλεκτρικού ματιού κουζίνας, το οποίο εκπέμπει υπέρυθρη ακτινοβολία. Η φωτογραφία είναι εκτός εστίασης (για λόγους που θα εξηγήσουμε αναλυτικά σε επόμενη αναφορά), αλλά αυτό που έχει σημασία είναι η ικανότητα της κάμερας να καταγράφει την εγγύς υπέρυθρη ακτινοβολία.

48 Εικόνα 1: Αναμμένο μάτι κουζίνας σε απόλυτο σκοτάδι. Στην εικόνα 2 παρουσιάζεται φωτογραφία ενός αστικού τοπίου. Σε πρώτη ανάγνωση φαίνεται πως πρόκειται για μία τυπική ασπρόμαυρη φωτογραφία, αλλά η εντύπωση είναι λανθασμένη, καθώς υπάρχουν δύο σημαντικές διαφορές. Καταρχάς, ο ουρανός είναι ασυνήθιστα σκούρος, ενδεικτικό της χαμηλότατης εκπομπής υπέρυθρης ακτινοβολίας από το συγκεκριμένο τμήμα της εικόνας. Το πιο σημαντικό στοιχείο, όμως, είναι η ασυνήθιστη όψη των φύλλων από τα φυτά. Τα πράσινα φύλλα εκπέμπουν λόγω φωσφορισμού υπέρυθρη ακτινοβολία όταν δέχονται ορατό φως (δες και το άρθρο του R.J. Mayer The near-infrared fluorescence of green leaves, Infrared Physics, Τ.5, Τεύχος 1, Μάρτιος 1965, σελ. 7-8). Όμως, επειδή το φύλλο ανακλά πολύ περισσότερη υπέρυθρη ακτινοβολία σε σχέση με εκπομπή λόγω φωτοσύνθεσης, παρατηρήσαμε μετά από δοκιμή ότι η κάμερα μας βλέπει μόνο την ανάκλαση της υπέρυθρης ακτινοβολίας από τον ήλιο μετά από δοκιμές. Το αποτέλεσμα είναι τα φύλλα να καταγράφονται έντονα λευκά στην υπέρυθρη φωτογραφία.

49 Εικόνα 2: Φωτογραφία δέντρων και ουρανού. Πρέπει να σημειώσουμε, πως η κάμερα δεν έχει μετατραπεί σε μία θερμογραφική κάμερα αλλά σε μία κάμερα που καταγράφει την υπέρυθρη ακτινοβολία με μήκη κύματος στην περιοχή nm. Με την συγκεκριμένη αποστολή θα καταφέρουμε να έχουμε δύο βίντεο του ίδιου πλάνου ένα στο ορατό και ένα στο εγγύς υπέρυθρο έτοιμα για σύγκριση. Οι κάμερες που θα χρησιμοποιήσουμε είναι οι Eachine DVR03 προτέρημα των οποίων είναι το μικρό τους μέγεθος, η δυνατότητά τους να στέλνουν ραδιοφωνικά το video στο έδαφος και η κάρτα μνήμης micro-sd 32 GB που χρησιμοποιούν Σώζουν σε διαδοχικά τρίλεπτα βίντεο σε μορφή avi, με αποτέλεσμα να μην χάνεται ολόκληρο το βίντεο σε περίπτωση πτώσης τάσης. Μπορούν να επικοινωνήσουν σε 32 κανάλια στην περιοχή των 5,8 GHz.

50 Εικόνα 3.1.: Διαστάσεις των κάμερών μας 3.2.: Η πίσω όψη της κάμερας μας. Στον χειρισμό της είναι αρκετά εύκολη αφού το μόνο που χρειάζεται για να αρχίσει να γράφει είναι το πάτημα του μεσαίου κουμπιού. Στο CanSat το κουμπί αυτό θα είναι συνδεδεμένο με ένα διακοπτάκι το οποίο θα μπορούμε να ελέγχουμε ευκολότερα από μία οπή του περιβλήματος

51 Εικόνα 4: Η απόσταση στην οποία έγινε η εκπομπή και η λήψη σήματος βίντεο από την κάμερα (ταράτσα 26ου ΓΕ.Λ. - κορυφή Λυκαβηττού). ΔΟΚΙΜΕΣ ΑΝΤΟΧΗΣ: 1. Για το αλεξίπτωτο, ως ύφασμα και σύνδεση με τα νήματα, θα το ελέγξουμε κρατώντας το έξω από αυτοκίνητο που κινείται με ταχύτητα 100 km/h. 2. Για την αντοχή των νημάτων του αλεξιπτώτου έχουμε αναρτήσει διαρκώς αυξανόμενες μάζες από το νήμα για να εντοπίσουμε σε ποια δύναμη σπάει. Το νήμα έσπασε όταν η μάζα ξεπέρασε τα 5 kg, δηλαδή η δύναμη σχεδόν τα 50 Ν. Με δεδομένο πως τα νήματα είναι συνολικά 8, αυτό σημαίνει πως τα νήματα αντέχουν δύναμη 400 Ν. Το θυγατρικό CanSat έχει μάζα 0,21 kg. Αν υποβληθεί σε επιτάχυνση της τάξης των 22 g, θα δεχθεί δύναμη περίπου 5 Ν. 3. Για την αντοχή της κατασκευής στην επιτάχυνση των 22g σκοπεύουμε να αναρτήσουμε από διάφορα σημεία του CanSat (άκρα ντιζών, άκρα πλακετών και πατωμάτων) αντικείμενα με την 22πλάσια μάζα ώστε να ελέγξουμε αν σπάνε ή κάμπτονται επικίνδυνα. ΔΟΚΙΜΕΣ ΑΙΣΘΗΤΗΡΩΝ: Οι μετρήσεις θερμοκρασίας από τους αισθητήρες BMP 280 συγκρίνονται με εκείνες εργαστηριακών υδραργυρικών θερμομέτρων. Στην επόμενη αναφορά θα έχουμε εκτενή αποτελέσματα. Οι θέσεις ενός μαθητή, όπως καταγράφτηκαν στην SPI flash από το GPS κατά την μετακίνηση του μαθητή μέσα στην Αθήνα περάστηκαν στο Google Earth Pro με στόχο τον έλεγχο της ακρίβειας των συντεταγμένων Φάνηκε πως σε στενούς δρόμους υπάρχει ένα σφάλμα της τάξης των μέτρων, μάλλον εξαιτίας επαφής με λιγότερους δορυφόρους.

52 ΔΟΚΙΜΕΣ ΤΗΛΕΜΕΤΡΙΑΣ: Έχουμε κάνει αρκετές δοκιμές τηλεμετρίας με σκοπό να είμαστε σίγουροι ότι οι κεραίες μας θα λειτουργήσουν σωστά. Αυτό που έχουμε καταφέρει είναι να επικοινωνούμε με τις 2 κεραίες Yagi 5.8GHz για τις κάμερες στα 1530 μέτρα με μέτριο προς το παρόν σήμα όπως το ίδιο και με την άλλη μας κεραία Yagi 433 MHz για το Moteino μας (Εικόνα 1) με καλό σήμα. Πριν όμως από αυτήν την δοκιμή είχαμε κάνει αρχικά δοκιμή της κάμερας μας στα 450 μέτρα, χωρίς την κεραία Yagi μας αλλά με μια μικρότερης εμβέλειας και το αποτέλεσμα ήταν θετικό (Εικόνα 2). Επιπλέον κάναμε δοκιμή της κεραίας Yagi 433 MHz για το Moteino στα 750 μέτρα (Εικόνα 3) στην οποία πήραμε μόνο 3 μετρήσεις καθώς υπήρχε ένα σημείο στο οποίο δεν γινόταν καλή επαφή με την κεραία και μετά που βρήκαμε το πρόβλημα πήραμε κανονικές μετρήσεις στα 500 μέτρα (Εικόνα 4). Τέλος είχαμε πραγματοποιήσει άλλη μια δοκιμή στα 920 μέτρα (Εικόνα 5) για την τηλεμετρίας της κάμερας, στην οποία είχαμε ικανοποιητικό σήμα.

53 Εικόνα 1: Παιδιά από την ομάδα είχαν ανεβεί στον Λυκαβηττό με την κάμερα και το Moteino μας ενώ οι δέκτες βρίσκονταν στην ταράτσα σπιτιού στα Ιλίσια. Εικόνα 2: Μερικά παιδιά της ομάδας ανέβηκαν στην κορυφή του Λυκαβηττού με την κάμερα, ενώ τα υπόλοιπα ήταν στην ταράτσα του σχολείου μας με την κεραία μας. Εικόνα 3: Από δυο διαφορετικά σημεία στον Υμηττό.

54 Εικόνα 4: Από δυο διαφορετικά σημεία στον Υμηττό. Εικόνα 5: Στην Κορινθία. Πάνω δεξιά είναι το μοναστήρι του Αγίου Γεωργίου όπου ήταν η κεραία και αριστερά κάτω οι όχθες της τεχνητής λίμνης Δόξας όπου βρισκόταν η κάμερα. 3 ΠΛΑΝΟ ΠΡΟΩΘΗΣΗΣ Τα social media με τα οποία προωθείται η ομάδα μας είναι τα εξής:

55 Facebook: Instagram:

56 Twitter: Youtube:

57 Snapchat: cancan.team

58 Γίνονται αναρτήσεις σε όλα τα social media που έχουμε για την προώθηση της αποστολής μας. Εκεί ανεβάζουμε πληροφορίες, βίντεο και φωτογραφίες σχετικά με τις συναντήσεις που κάνουμε, τις δοκιμές και τις εξελίξεις της ομάδας. Οι πληροφορίες που δίνονται είναι για τα άτομα της ομάδας, για το τι κάνουμε και τι θα κάνουμε. Επίσης, έχουμε δώσει συνεντεύξεις: Στην εκπομπή «Πολιτισμένα» του πρώτου προγράμματος του ραδιοφώνου της ΕΡΤ. Μπορείτε να ακούσετε την συνέντευξη που δώσαμε στο ακόλουθο link: Στο περιοδικό «Πρίσμα», το οποίο είναι ένθετο στην εφημερίδα «Αυγή». Ακολουθεί φωτογραφία από την συνέντευξη μας:

59 Στην εφημερίδα «ΤΑ ΝΕΑ». Ακολουθεί φωτογραφία από την συνέντευξη: Στην τηλεοπτική εκπομπή «Πάμε αλλιώς» για το κανάλι της ΕΡΤ, αλλά η συνέντευξη μας δεν έχει προβληθεί ακόμα.

60

61 Επιπλέον έχουν δημοσιευτεί δελτία τύπου της ομάδας μας: Στην ιστοσελίδα alfavita.gr. Ακολουθεί link και φωτογραφία του άρθρου Στην ιστοσελίδα tanea.gr. Ακολουθεί link και φωτογραφία του άρθρου:

62 Στην ιστοσελίδα in.gr. Ακολουθεί link και το άρθρο: ws.in.gr/science-technology/article/?aid=

63 Οι μαθητές του Μαράσλειου κατασκευάζουν «δορυφόρο» Η SPIN - SpaceInnovation σε συνεργασία με την Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία, διοργανώνει τον διαγωνισμό διαστημικής «CanSat IN GREECE». Η SPIN - SpaceInnovation σε συνεργασία με την Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία, διοργανώνει τον Απρίλιο τον διαγωνισμό διαστημικής «CanSat IN GREECE» και η ομάδα μαθητών του 26ου Γενικού Λυκείου Αθηνών - «Μαράσλειο» έχει επιλεχθεί στις δέκα συνολικά ομάδες που θα λάβουν μέρος. Ο διαγωνισμός αφορά την κατασκευή ενός «δορυφόρου» με διαστάσεις ενός κουτιού αναψυκτικού (ύψος 11,5 cm και διάμετρο 6,6 cm), που θα εκτοξευθεί με ειδικό πύραυλο σε ύψος 1 km, ενώ η κάθοδος του θα πραγματοποιηθεί με αλεξίπτωτο. Κατά τη διάρκεια της καθόδου το CANSAT θα πραγματοποιήσει σειρά μετρήσεων. Συγκεκριμένα, στόχος όλων των ομάδων είναι, να υλοποιήσουν την πρωτεύουσα αποστολή κατά την οποία το CANSAT θα πραγματοποιήσει κατά την πτώση του μετρήσεις γεωγραφικών συντεταγμένων, ατμοσφαιρικής πίεσης και θερμοκρασίας. Επίσης, κάθε ομάδα πρέπει να προτείνει μια δευτερεύουσα αποστολή, η οποία δίνει και το στοιχείο της ιδιαιτερότητας σε κάθε ομάδα. Η δευτερεύουσα αποστολή της ομάδα μας είναι πρωτότυπη και περιλαμβάνει την κατασκευή και εκτόξευση δύο CANSAT ανάμεσα στα οποία θα υπάρχει δίκτυο επικοινωνίας και την επεξεργασία των δεδομένων που θα συλλέξουν. Το ένα CANSAT, το οποίο καλούμε θυγατρικό, περιλαμβάνει δύο κάμερες (ευαίσθητες στο ορατό και στο εγγύς υπέρυθρο φάσμα ακτινοβολίας), GPS, αισθητήρα πίεσης και θερμοκρασίας και ένα γυροσκόπιο. Το δεύτερο CANSAT (μητρικό) αναμεταδίδει στο σταθμό εδάφους τα δεδομένα που λαμβάνει από το θυγατρικό μαζί με τα δεδομένα από το δικό του GPS και τους αισθητήρες του. Το μητρικό CANSAT πέφτει πιο αργά από το αντίστοιχο θυγατρικό ώστε να έχει πάντα οπτική επαφή τόσο με εκείνο όσο κα με τον σταθμό εδάφους. Με τον τρόπο αυτόν καθίσταται πιθανότερος εντοπισμός του θυγατρικού CANSAT μετά την προσγείωσή του. Αξίζει να σημειωθεί πως η συμμετοχή της ομάδας του σχολείου απέσπασε το πρώτο βραβείο στον ίδιο διαγωνισμό το σχολικό έτος Επιπλέον, η εταιρεία Β&Τ Composites στην Φλώρινα, που και φέτος θα μας χορηγήσει τα περιβλήματα του CanSat μας, μας είχε προσκαλέσει σε μια εκδήλωση στην οποία θα παραβρίσκονταν όλοι τους οι χορηγοί. Δυστυχώς δεν θα μπορέσουμε να παραβρεθούμε, έτσι, στείλαμε ένα poster της ομάδας μας το οποίο θα κολληθεί στο χώρο της εκδήλωσης με σκοπό να προωθηθεί η ομάδα μας. Ακολουθεί φωτογραφία του πόστερ το οποίο στείλαμε:

64