АЛГОРИТМ ОБМЕНА ТЕЛЕМЕТРИЕЙ НА МАЛЫХ ВЫСОТАХ МЕЖДУ НАНОСПУТНИКОМ И НАЗЕМНОЙ СТАНЦИЕЙ

Авторы: Жолдасбек Г.Ж.,Утелиева Н.К.
МРНТИ 89.25.21

Аннотация. Актуальность проекта. На сегодняшний день низкая околоземная орбита (LEO) стала самым популярным местом для наноспутников. Однако у этой орбиты есть свои сложности: спутник пролетает над наземной станцией на очень высокой скорости (более 28 000 км/ч). За этот короткий промежуток времени — всего 10-15 минут — необходимо успеть передать на землю всю важную собранную информацию без потерь. Поэтому, учитывая ограниченную энергию и малые габариты наноспутников, создание надежной и быстрой системы телеметрии является крайне важной задачей.
Объект и задачи исследования. Наше исследование посвящено системам связи малых спутников. Основная задача — сбор информации с бортовых датчиков наноспутника (температура, давление, данные ориентации), их объединение в специальные цифровые пакеты и обеспечение безошибочной передачи на наземную станцию. Кроме того, мы стремимся к тому, чтобы наземный оператор мог мгновенно интерпретировать эти данные, выводя их на экран в виде удобных графиков. Методы реализации. Для реализации проекта мы выбрали микроконтроллер ESP32, так как он мощный и энергоэффективный. Для передачи данных на дальние расстояния используется радиомодуль LoRa (Long Range). Эта технология отлично подходит для приема сигналов с низкой околоземной орбиты, так как она устойчива к помехам. На наземной станции для обработки и визуализации данных используется язык программирования Python. Наша программа на Python считывает коды, поступающие со спутника, и в реальном времени преобразует их в «живые» графики. Результаты и заключение. В ходе работы была собрана полностью функционирующая модель связи между макетным наноспутником и наземной станцией. Эта модель способна собирать, обрабатывать и выводить данные на экран в режиме реального времени. Разработанная нами платформа является очень удобной экспериментальной базой для тестирования и настройки телеметрических систем перед сборкой реальных космических аппаратов. Таким образом, мы на практике доказали эффективность алгоритма связи для спутников на низкой околоземной орбите.

Ключевые слова: наноспутнин, спутник макета, низкая высота, телеметрия, микроконтроллер ESP32, радиомодуль LoRa, датчики, наземная станция.