|
citace:
citace:
Jinak pokud by hliníkové cívky byly vyrobeny jak tady navrhuji, tedy z AL folie, bude docela piplačka je vyrobit. Nastříhat 3mm široký pásek z 10cm široké cívky není tak úplná legrace, třeba by někdo mohl pomoci s výrobou.
Jak se budou tyto pasky AL folie spojovat aby vydrzely i v mrazu?
Neni lepsi i za cenu zviseni hmotnosti pouzit medeny vodic?
Dival jsem se na schema ovladani civek a u civek chybi ochranny proti prepeti - treba diody ci transily.
Ja to asi spatne pochopil - to je nejaka AL civka v kuse jen je ji treba z 10cm zuzit na 3mm? To bych treba mohl skusit.... |
|
Máme k dispozici cívku samolepicí AL folie o tloušŤce asi 25mikronů (podklad papír asi 10-20mikronů) a šířce 10cm. Délka folie na cívce je asi 100m. Spoje jsem předpokládal 2 na koncích, případně jeden uprostřed cívky. Spoje asi mechanické (šrouby, popř.nýty). Optimální by bylo z dané 10cm cívky vyrobit několik 2-3mm cívek. Cívky například vinout ve vrstvených šroubovicích a jednotlivé vrstvy vypokládat izolací třeba z Kaptonu - mám též k dispozici samolepicí folii asi 20mikrometrů. Možná snakonec bude lepší použít CU drát, ale parametry budou asi 1.5x až 2x horší. Když budete mít nějaký nápad jak cívky udělat dejte mi vědět, materiál co mám mohu poslat.
Také díky za připomenutí ochran u cívek. |
|
citace:
Máme k dispozici cívku samolepicí AL folie o tloušŤce asi 25mikronů (podklad papír asi 10-20mikronů) Když budete mít nějaký nápad jak cívky udělat dejte mi vědět, materiál co mám mohu poslat.
Také díky za připomenutí ochran u cívek.
No mam dva napady. Co udelat vedeni - jakesi koryto kterym by se proahovala paska na kterou by zvrchu dosedaly noze. Tahnutim by se paska rezala na prouzky dle poctu nozu a ty by se postupne namotavaly na civky (vse rucne).
Co udelat sirsi civku ale jen 200zavitu a pouzit spinany zdroj pro vynasobeni proudu, nebo pouzit samotnou civku jako tlumivku tohoto zdroje - to ale bude asi moc rusit. Testovaci zdroj kdyztak dodam. |
|
Takže v podstatě nemusíme natočení družice vůči zemi nijak zásadně řešit. postačí skutečně orientace podle magn. pole země. V nejhorším můžeme očekávat zmenšení okna pro komunikaci.
Družice se bude pohybovat po eliptické dráze. Při přibližování k zemi bude zrychlovat, a při oddalování zpomalovat. Lze očekávat, že akcelerometr by naměřil tuhle změnu zrychlení? Přiznám se že nemám představu o velikosti změny rychlosti družice. Pak by šlo možná orientovat družici i pomocí detekce tohoto zrychlení.
Promiňte, že sem ten tříosý akcelerometr pořád cpu, ale když mě se ten brouk strašně líbí  |
|
[quote
No mam dva napady. Co udelat vedeni - jakesi koryto kterym by se proahovala paska na kterou by zvrchu dosedaly noze. Tahnutim by se paska rezala na prouzky dle poctu nozu a ty by se postupne namotavaly na civky (vse rucne).
Tenhle nápad se mně osobně líbí více. jste schopen to vyrobit? |
|
citace:
Takže v podstatě nemusíme natočení družice vůči zemi nijak zásadně řešit. postačí skutečně orientace podle magn. pole země. V nejhorším můžeme očekávat zmenšení okna pro komunikaci.
Družice se bude pohybovat po eliptické dráze. Při přibližování k zemi bude zrychlovat, a při oddalování zpomalovat. Lze očekávat, že akcelerometr by naměřil tuhle změnu zrychlení? Přiznám se že nemám představu o velikosti změny rychlosti družice. Pak by šlo možná orientovat družici i pomocí detekce tohoto zrychlení.
Promiňte, že sem ten tříosý akcelerometr pořád cpu, ale když mě se ten brouk strašně líbí
Navrhuji udělejme a odlaďme nejprve stabilizaci pomocí mag. pole (cívek) a když zbyde čas a chuť můžeme přidat i akcelerometry. Možná jsem natvrdlý, ale jak by se v případě akcelerometrů určoval směr rotace družice? Odstředivé zrychlení působí přeci stejným směrem ať se družice otáčí nalevo či napravo. |
|
citace:
[quote
No mam dva napady. Co udelat vedeni - jakesi koryto kterym by se proahovala paska na kterou by zvrchu dosedaly noze. Tahnutim by se paska rezala na prouzky dle poctu nozu a ty by se postupne namotavaly na civky (vse rucne).
Tenhle nápad se mně osobně líbí více. jste schopen to vyrobit?
Teoreticky ano. Mam spis casove problemy. Zena ceka druhe dite, termin je blizko a ona neni uplne OK. Zkusim tedy v prvni fazi dat na papir presny plan a pak zjistit co muzu udelat. Plan bych zverejnil v projektu. V nejhorsim pripade bych udelal treba jen cast a nekdo jiny zbytek a pak by se to jen sesadilo. |
|
| Je pravda, že akcelerometrem nezjistíme směr otáčení, ale zjistíme že se vůbec otáčí a jak rychle kolem které osy. Brzdění pohybu bude probíhat pomocí cívek v magnetickém poli země. Teď mě tak napadá, mám cívky tři navzájem kolmé, a směr siločar pouze jeden. teoreticky, když se nám podaří nasměrovat družici jednou cívkou tak, aby siločáry procházely skrze ni kolmo, jak zastavíme rotaci v ose této cívky? proudem do ostatních si moc nepomůžeme, protože jejich plocha skrz kterou prochází magnetické pole bude nulová. Neobepínají žádný magnetický tok magn. pole země. Ale možná mi něco ušlo |
|
citace:
když se nám podaří nasměrovat družici jednou cívkou tak, aby siločáry procházely skrze ni kolmo, jak zastavíme rotaci v ose této cívky? proudem do ostatních si moc nepomůžeme, protože jejich plocha skrz kterou prochází magnetické pole bude nulová. Neobepínají žádný magnetický tok magn. pole země. Ale možná mi něco ušlo
Praveze je to presne naopak - v momente kdyz mag. pole Zeme je kolme na plochu civky je jeji silove pusobeni nulove. Tedy kdyz nam zbyde rotace dle osy kolme na stred plochy civky (tedy ve smeru silocar), staci tuto civku vypnout a zapnout civku na ni kolmou. Osa rotace se stoci tak ze bude opet kolma na silocary. Ted me napada ze pokud nebude pouzit (ale i kdyz bude pouzit) nejaky system aktivni kompenzace, bude druzice neustale mirne kmitat kolem rovnovazne polohy. (gyroskopy by to neudelaly ) |
|
A ano mate pravdu pane kolego. Měl bych si zopakovat teorii elektromagnetického pole |
|
Padají tu zajímavé návrhy, ale já pořád doufám, že k zastavení rotace a ke stabilizaci vystačíme jen s cívkami. Nebude to nijak jednoduché, protože družice prolétává mg. polem Země v různých směrech (takže pokaždé budeme muset budit cívky jinak) a taky "síly řízení" jsou velmi malé (takže nezjistíme hned, jestli vůbec působíme správným směrem). Přesto mi to připadá nejpřijatelnější, protože jiné možnosti mají podle mne dost "much".
martalien> Gyroskopy se rozbihaji a brzdi vzdy po dvojicich. Pokud se roztoci tak samy vlivem gyr. momentu zastavi dalsi rotaci druzice.
- Obávám se, že takhle gyroskopický moment nefunguje. Po symetrickém roztočení gyroskopů bude celé těleso rotovat jinak, ale rotace se nezastaví, a po zastavení gyroskopů bude rotační energie stejná, jako před jejich roztočením. Kam by se ztratila? Nebo mi něco uniká?
- Jednou z vlastností gyroskopů je, že se dříve nebo později saturují a je třeba je "resetovat" tím, že se "opřou" o jiný systém stabilizace (např. na ISS jsou to raketové motorky). I kdybychom tedy na družici měli gyroskopy, stejně bychom tam asi museli mít ještě alespoň jeden stabilizační systém na jiném principu.
- Vyrobit nebo sehnat gyroskopy mi připadá obtížnější, než vyrobit (nebo sehnat) cívky :)
Stabilizace je teoreticky možná i permanentním magnetem a nějakým "tlumičem kmitů". Ovšem to má podle mne tu nevýhodu, o které tu mluvil taky martalien.
martalien> pokud nebude pouzit (ale i kdyz bude pouzit) nejaky system aktivni kompenzace, bude druzice neustale mirne kmitat kolem rovnovazne polohy
- Takhle by to, podle mne, bylo v případě permanentního magnetu, nebo při trvale zapnuté cívce. Pokud ale rotaci družice někde na dráze cívkami zastavíme a pak cívky vypneme (rozpojíme), tak by ke kmitání nemělo docházet (vlivem průletu různými směry siločar zemského mg. pole)
Ještě k akcelerometrům. Mohli bychom jimi asi změřit intenzitu rotace v různých osách, ale směr už ne. Ani polohu na dráze jimi nelze změřit, protože "zrychlování" před perigeem se na družici nijak neprojeví (pořád je tam stav beztíže, asi jako při volném pádu).
Věřím dokonce, že stejnými cívkami, kterými bychom chtěli družici stabilizovat, bychom snad mohli i měřit mg. pole Země ve všech osách (dříve zmiňovanou indukcí) a cívky by tedy plnily dvě funkce naráz.
Jde hlavně o to, jestli rozumně lehké cívky (do 50 gramů?) s rozumnou spotřebou (do 200 mW?) dokážou opravdu kilogramovou kostku ustabilizovat. Doufám, že Archimedes, nebo někdo jíný, to nějak spočítá a určí. Na mne je to moc složité. |
|
Pro Martaliena:
citace:
Teoreticky ano. Mam spis casove problemy. Zena ceka druhe dite, termin je blizko a ona neni uplne OK.
To chápu a přeji ať se Vám to narodí bez komplikací. |
|
martalien:
prosli jsme necim podobnym, drzim palce, at je vse v poradku! |
|
citace:
Jde hlavně o to, jestli rozumně lehké cívky (do 50 gramů?) s rozumnou spotřebou (do 200 mW?) dokážou opravdu kilogramovou kostku ustabilizovat. Doufám, že Archimedes, nebo někdo jíný, to nějak spočítá a určí. Na mne je to moc složité.
Mimosa tento zpusob pouzivala, tak bychom to meli zvladnout take :-)
Libi se mi moznost kombinovat aktivni rezim, kdy do civek cpu proud, s rezimem mereni a konecne s finalnim rezimem po zastaveni, kdy jsou civky spojene nakratko a stabilizuji bez spotreby "samocinne".
Otazky jsou:
- dokazeme vse dostatecne presne spocitat ? Nezapomeneme na nektery z vlivu nebo faktoru ? Viz. napr. indukovane napeti na nestejne dlouhych privodech k cidlum, zkreslujici mereni. Tohle zkresleni tezko na Zemi presne nasimulujeme.
- model mag. pole Zeme mam implementovany. Predpokladam, ze teziste celeho satelitu bude v geometrickem stredu kostky. Potreboval bych pro dalsi postup vypocty a vzorce, jak z okamzite hodnoty vektoru mag. indukce a normalovych vektoru civek spocitat sily, momenty a zmeny pohybu.
- vsechna odvozeni a vzorce bych rad nechal projit oponenturou nektereho z kontaktu, ktere ma Ales k dispozici. |
|
citace:
martalien> Gyroskopy se rozbihaji a brzdi vzdy po dvojicich. Pokud se roztoci tak samy vlivem gyr. momentu zastavi dalsi rotaci druzice.
- Obávám se, že takhle gyroskopický moment nefunguje. Po symetrickém roztočení gyroskopů bude celé těleso rotovat jinak, ale rotace se nezastaví, a po zastavení gyroskopů bude rotační energie stejná, jako před jejich roztočením. Kam by se ztratila? Nebo mi něco uniká?
Je uplne jedno jestli je v systemu jeden, nebo dva gyroskopy proti sobe - na gyroskopicky moment to nema vliv. ma to vliv jen na to ze se stator gyroskopu, vcetne druzice, nezacne tocit opacne nez "setrvacnik" ktery roztaci. Uz loni sem delal nejake pokusy a byl sem dost prekvapeny jak to funguje a jak je to zatracene citlvy na sebemensi pohyb soustavy. To je ale vedlejsi.
Sem pro to pokracovat ve vyvoji stabilizace pomoci mag. pole a ostatni napady nechat na pozdeji v supliku. Uz mam konkretnejsi (temer konkretni) predstavu o tom rezacim stroji na pasku a materialech ze kterych by mel byt vyroben. Mam jen dotaz. Jaka je presna sirka pasky? A co udelat civku s mensim poctem zavitu ale na vetsi proud? Premyslel sem o tom a myslim ze je realne udelat spinany zdroj s vystupem 0.8V 160-180mA. Civka by pak mela 200-250 zavitu ale vetsi sirky coz by se lip delalo. |
|
Přesná šířka pásky je 75.0 mm, těch 100mm které jsem uváděl dříve byla asi jiná páska nebo jsem se zmýlil. Samotná cívka je ovšem nepatrně širší, až 75.6mm.
Pokud bude spínaný zdroj dostatečně lehký a hlavně dokonale bezporuchový, proč ne. Předpokládáte asi jen jeden zdroj s možností přepínání proudu do jednotlivých cívek dle potřeby?
|
|
citace:
Přesná šířka pásky je 75.0 mm, těch 100mm které jsem uváděl dříve byla asi jiná páska nebo jsem se zmýlil. Samotná cívka je ovšem nepatrně širší, až 75.6mm.
Pokud bude spínaný zdroj dostatečně lehký a hlavně dokonale bezporuchový, proč ne. Předpokládáte asi jen jeden zdroj s možností přepínání proudu do jednotlivých cívek dle potřeby?
ad1) Jeste se zamyslim nad vedenim pasky. Paska nesmi uhybat a nesmi drhnout. Planek by mel byt do stredy v projektu, vcetne popisu. Pak se da pripominkovat. Stavbu se promyslel tak aby byla pevna a dala se postavit z dostupnych materialu behem nekolika hodin. To vite malo casu.....
ad2) Pro pokusy bych zdroj osadil vetsinou z klasickych soucastek na skusebni desku. Mam tento typ zdroje overeny v mnohaset kusove serii na svareckach, kde napaji procesor. V provedeni SMD beha spolehlive pres ctyri roky. Trochu bych ho upravil. Hmotnost zdroje v jednodusim provedeni ale z vyssi ucinnosti(ma plovouci minus a nesmel by se zemnit na vystupu) je do 20g (dle pouzite tlumivky). Rozsah pracovniho napeti je v lehke verzi 2.5-15V ( u puvodniho zdroje byla 8-35V). Max. proud je 350-500mA - opet dle tlumivky. Ucinnost pri vyssim odberu kolem 90%-98%. Ale mozna ma nekdo lepsi zdroj...... |
|
| Parametry Vašeho zdroje se jeví více než dostačující, účinnost 98% se mi až nechce věřit, max. proud bych volil raději 500mA i když v praxi poteče tak 3x méně. Chcete 1 cívku poslat? |
|
citace:
Parametry Vašeho zdroje se jeví více než dostačující, účinnost 98% se mi až nechce věřit, max. proud bych volil raději 500mA i když v praxi poteče tak 3x méně. Chcete 1 cívku poslat?
Tlumivka neni potrba. Tedy na pokusny zdroj. Mam tu tlumivek spoustu. Pro pripadny "ostry vzorek" by sme se pak na tlumivce domluvili aby byla vaha zdroje co nejnizsi (zdroj ma rad tlumivky 150 - 500uH). 98% se asi u zdroje na tak nizke napeti nedosahne, ale je docela pravdepodobne ze pri 160mA bude realna ucinnost 89-92%. |
|
| Mám na mysli cívku s hliníkovou folií o šířce 75mm pro výrobu stabilizačních cívek, nikoliv tlumivku. |
|
citace:
Mám na mysli cívku s hliníkovou folií o šířce 75mm pro výrobu stabilizačních cívek, nikoliv tlumivku.
A pardon. Jeste ne. Napred dam ten navrh pripravku na rezani do projektu. Potom se domluvime co dal. |
|
Co pokovit LP desku a pak ji o nějaký ten mikron zbrousit? LP je sice veliká, ale měli by jsme fantasticky dlouhou cívku
Principielně by to snad šlo.
Ješ tě (naposledy) k akcelerometru. S HMC mám dojem směr otáčení také nezjistím. zjistím pouze orientaci k ose sever-jih. Ale jestli se k ní blížím zleva či z prava už ne. Při pohybu k ose sever-jih mi z HMC bude narůstat signál ať se blížím z jakéhokoliv směru. Ale stejně si myslím, že informace o směru otáčení není až tak podstatná. Důležitá je právě tato orientace sever - jih. Ale možná že mi opět něco nedochází.
xxxxxxxxxxxxxx
Ještě k akcelerometrům. Mohli bychom jimi asi změřit intenzitu rotace v různých osách, ale směr už ne. Ani polohu na dráze jimi nelze změřit, protože "zrychlování" před perigeem se na družici nijak neprojeví (pořád je tam stav beztíže, asi jako při volném pádu).
xxxxxxxxxxxxx
No, myslím, že akcelerometr by při volném pádu naměřil jedno g. Hmotnost má, zrychluje, tak proč by neměřil? To samé platí pro družici. Hmotnost má, a taky zrychluje. |
|
Ještě bych to měl doplnit; když se budu blížit k ose jih - sever tak bude samozřejmě signál opačný. Což je informace, kterou z akcelerometru skutečně nyvydyndam.  |
| 18.7.2005 - 08:00 - Honza Mocek | |
|
To že družice obíhá po eliptické dráze akcelerometr na palubě opravdu nenaměří. Stjeně jako kosmonauti, i měřicí hmota akcelerometru podléhá stejným silám jako zbytek družice a je vůči ní ve stavu relativní bez-tíže (slovensky "v bezvahovom stave", anglicky "weightless").
Respektive napadá mě několik řešení jak to udělat, ale jsou dost krkolomná:
1)
Pro dostatečně velkou nebo dlouhou družici dát (mikro)akcelerometr mimo hmotný střed a měřit slapové zrychlení. Ovšem právě slapy by takovouhle družici mohly stabilizovat jaksi pasivně a na určení dráhy stačí síť nadšených pozorovatelů s binary 10x80 spojených internetem.
2)
Měřit aerodynamické zpomalení na nižších drahách. Ovšem chování atmosféry, zejména horních vrstave je proměnlivé a dost málo probádané, takže se to přinejlepším špatně kalibruje.
Takže teoreticky by to šlo, ale prakticky se jeví mnohem jednodušší to dělat jakkoli jinak. |
|
Nad urcenim drahy dost premyslim. Myslim, ze v zasade pujde odvodit polohu druzice z mereni mag. pole, ale je tam jeste stale hodne nejistot, proto se snazim zjistit o co vsechno se lze jeste oprit.
Jak vlastne vypada vlastni vypusteni satelitu ? Jsou presne parametry trajektorie urceny predem ? Nebo ex-post ? Napriklad je dohodnuta sun-synchronni (kruhova) draha ve vysce X, se sklonem Y, smer obehu Z. Co jeste budeme vedet predem a na co se da (a jak moc) spolehnout ? Okamzik uvedeni na drahu ? Souradnice, odkud zacina teleso obihat (cili prvni bod, do ktereho se stale vraci) ?
Jak se da, pokud je teleso jiz na orbite, zjistit nezavisle ze Zeme jeho poloha a draha ? Jaka je tolerance parametru drahy pri vypusteni ? |
|
Parametry trajektorie satelitů Cubesat jsou plánovány samozřejmě předem. Např. pro plánovaný start na letošní podzim jsou plánované parametry dráhy:
Fall 2005 Orbit Parameters
Inclination: 98 degrees
Altitude: 510
SunSync
LTAN: 11:25-11:35
Skutečné parametry se samozřejmě mohou od plánovaných lišit. Bližší informace lze zjistit u organizace CalPoly. V zásadě se i pro budoucí starty Cubesatů počítá se sluncesynchronní přibližně polární drahou.
Jinak si myslím že nebude nutné zjišťovat pomocí měření zemského magnetického nějaké přesné parametry dráhy Cubesatu a bylo by to i velmi obtížné. V zásadě postačí pomocí magnetometrů měřit průchody družice magnetickým rovníkem(minima) a póly(maxima) a na základě měření času zjišťovat přibližně (+-10°) zeměpisnou šířku družice a odtud potřebný sklon družice k siločarám. Pro směrování antény to postačí. Snad může být i užitečné zjišťóvat zeměpisnou délku podle hodnot mag. pole změřených nad magnetickým rovníkem, zde by opět mohla postačovat přesnost určení polohy 5-10°.
Údaje o přesné poloze družice po startu bychom měly mít zpočátku k dispozici od organizace CalPoly nebo od organizace zajišťující start. Později, při fungujícím pohonu, by mohly stačit údaje podle sklonu příjmové antény na Zemi pro docílení optimálního příjmu.
Také amatérští pozorovatelé oblohy by mohli být nápomocni jak zde bylo zmíněno, jasnost kostky mi vychází ale +10 až +11mag. ve výšce 500-1000km což je dost slabý objekt na pozorování pomocí binary 10*80, nebo se mýlím?
|
|
| No pravda je že s rozvinutým tetherem nebo plachtou lze očekávat jasnost asi o 2magnitudy vyšší. |
|
| Pardon, u sluneční plachty nejméně o 5-6mag. vyšší, u tetheru taktéž pokud bude zaměrně rozšířen vodič kvůli svítivosti. |
|
citace:
Napred dam ten navrh pripravku na rezani do projektu. Potom se domluvime co dal.
Par dni se to zdrzi. Bourka, ktera tu predevcirem byla, mi trochu provetrala pocitac..... Uz jede ale mam dva dny spozdeni ze vsim....  |
|
| Taxem dal do projektu navrh na rezac pasky. Mozna budou pripominky a navrhy na vylepseni. Pokud se podari dospet k rozhodnuti, ze se to muze skusit klidne se muze toto ci podobne zarizeni postavit. Na tom se domluvime pozdeji. |
