Posted on: 10月 5, 2018 Posted by: Fan Shuyang Comments: 0

MMN系列探空仪研制历程简要报告书

MMN系列探空仪研制历程简要报告书

——ZQWEI Quix

1.MMN TH号

MMN探空仪计划最初于一次创客马拉松中启动。在这一次名为The Hack的创客马拉松比赛中,我使用了arduino开发板,一套lora扩频通讯设备与众多的传感器实现了第一台MMN系列的遥测探空仪系统,这为之后的探空仪发展奠定了基础。

2.MMN B1S

根据ZQWEI过去科技发展文件论述的MMN探空仪各型号的分类,遂于2018年9月起在TH号的基础上开展对MMN B1S系留气球的研究工作。由此确定了三大基本系统,包括地面站(系留气球绞车),太阳能供电系统,MMN B1S探空仪核心系统等。

地面站在几次修改后采用了如下图所示的结构。在之后的试验中基本表现良好,但受限于气球升力不足与旋转惯性的影响,有时仍会发生缠绕的故障。

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太阳能供电系统最初采用了四个MOSFET组成两路充放电回路,使用两组电池进行供电,但这一方案随着日后对成熟的太阳能供电系统的研究后遂被放弃。

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MMN B1S探空仪硬件暂时使用了洞洞板进行搭建,搭载了BMP280气压传感器,振动传感器,DS1302时钟传感器,中科微电子的GPS模块,基于LM358运算放大器的雨滴传感器,DHT11湿度传感器等。遥测系统方案采用了现成的泽耀公司的8km LORA扩频通信方案,通讯协议采用了Json格式,上行命令均以往期ZQWEI电子设备的格式保持一致,共设计了5类不同的指令(详见指令文件)

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MMN B1S原定于2018年10月4日实施释放作业,但由于台风的原因而不得不推迟

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在MMN B1S卫星研制的时段中,ZQWEI尚未掌握类似这种复杂电子系统PCB的绘制方法,也发现探空气球存在漏气,气动外形不良而导致其无法达到系留气球制空效果,地面站存在拉力不足等问题,遂基本放弃了系留气球的方案,逐步转向了一次性探空气球的研究中。

3.联合供电系统

2019年1月展开了对新型供电系统的研究,并于2019年6月成功对该构型的电路实现了验证。在这一基础上实现了对太阳能供电MPPT功能的深入理解并成功的为日后的太阳能系统设计打下了基础。

(电路图暂未经过严谨测试,故不在此进行展示)

由于MMN探空仪项目暂时由于种种原因被搁置,但将会在2020年实现初步量产于发售,为航空航天教育提供帮助。

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