Лига Юниор

Лига Юниор

     Цель каждой  команды в Лиге Юниор — спасение полезной нагрузки, размещённой во второй ступени ракеты-носителя.

 Команда получает от организаторов Чемпионата конструктор, состоящий из корпуса отсека полезной нагрузки и электронной части. Корпус состоит из бумажной гильзы и головного  обтекателя ракеты, а электронная часть представляет  собой  набор компонентов, необходимых для самостоятельной сборки электронной системы контроля, управления, сбора, сохранения и передачи телеметрических данных.       

Ракета-носитель, предоставляемая  Организаторами, запускается  на высоту 200-250 метров. После срабатывания  вышибного заряда отсек полезной нагрузки (далее ОПН) отделяется от первой ступени ракеты-носителя. 

    Команда должна обеспечить плавный спуск ОПН и передачу на землю телеметрической информации. 
Собственно система спасения (далее СС) и механизм ее активации не входят в состав конструктора, а разрабатываются и изготовляются участниками самостоятельно.

Примечание: для Лиг Юниор и Младший ГИРД используется двигатель типа РД-100

Лекции

Для участников Лиги Юниор подготовлены профильные лекции, которые помогут участникам и научным руководителям лучше разбираться в предмете.

Лектор: Ящук Виталий Васильевич.

Бессменный руководитель команд Центра детского творчества «Интеллект» г. Феодосия, регулярно занимающих призовые места в чемпионатах ВИШ с 2015 года.
E-mailplant_05@bk.ru.  

Лекции сезона 2019-2020:
1. Вводная . Задачи лиги Юниор. Состав конструктора
2. Структурная схема. Система электропитания.
3. ШИМ. Сервомашинка
4. Плата Arduino. ПО для разработки программ. Интерфейсы, используемые в конструкторе.
5. Шина SPI. Модуль индикации и записи на SD.
6. Шина UART. Модуль приемопередатчика.
7. Шина I2C. Модуль датчиков GY-91

Технические задачи

  • разработать, собрать, протестировать механизм  активации СС только для отсека полезной нагрузки); 
  • рассчитать и сшить парашют СС отсека полезной нагрузки (на скорость спуска отсека 5 м/с — 11 м/с); 
  • собрать, спаять и протестировать электронную часть на базе Arduino Nano;
  • запрограммировать электронную часть так, чтобы она выдавала сигнал на активацию СС  после прохождения отсеком полезной нагрузки высоты 50 метров (на траектории спуска, т.е.  после отделения от ракеты);

  • передать по радиоканалу на приемную станцию организаторов телеметрию, содержащую информацию о температуре и давлении , высоте, ускорении, фазе полета (старт, отделение, раскрытие  парашюта, приземление) строго в соответствии с  Форматом телеметрии и записи данных.
  •  Запись данных на SD — не обязательная, но дополнительно оцениваемая опция;
  • функционирование панели управления и индикации должно соответствовать Регламенту работы панели управления. 
  • наличие у команды своего приёмного пункта приёма телеметрии (антенна и приёмная станция) оценивается дополнительными баллами.

Командой могут реализовываться дополнительные задачи , но баллы по ним не начисляются.

Требования к ОПН и СС

  • Конструктор ОПН (корпус, электронные платы микроконтроллера, полезной нагрузки (датчиков) и радиопередатчика) предоставляется командам организаторами Чемпионата. – Команды получают конструктор ОПН с головной частью ракеты-носителя (обтекателем); 

  • Масса собранного аппарата  не более 410 грамм ± 20 грамм (полная масса отсека, с учетом обтекателя, трубки и СС); 
  • При компоновке  внутри ОПН необходимо руководствоваться документом «Панель индикации и кнопок»  и обеспечить  расстояние не менее 60мм от нижней кромки гильзы  до ближайшего элемента  для стыковочного узла с ракетой;
  • Все оборудование, с учетом парашюта и антенной системы должно умещаться внутри ОПН; 
  • Система спасения должна  обеспечивать плавный спуск ОПН со скоростью (5 м/с — 11 м/с); 
  • Потребляемое энергопитание должно поддерживаться на необходимом уровне в течение не менее 1 часа после включения (в целях обеспечения возможности поиска после приземления); 
  • Система спасения должна выдерживать перегрузку до 12 g по длинной стороне основного корпуса ракеты-носителя; 
  • Элемент питания  ОПН  должен быть легко доступным, для облегчения замены в полевых условиях;
  • Конструкция ОПН должна обеспечить возможность смены номера канала передатчика телеметрии;

Этапы реализации проекта.

Этапы оценки готовности команд и проведения Чемпионата

  1. Отборочная сессия проводится в конце февраля-начале марта.
  2. Контрольный видеозачет   —  Май.
  3. Финал Чемпионата — Июль

Примечание 1.
Указанные  сроки действительны в случае отсутствия форс-мажорных обстоятельств, следовательно,  не соблюдаются в сезоне 2019-2020 гг
.

Отборочная Сессия

К Отборочной сессии команды представляют проект конструкции ОПН в виде on-line презентации, в которой должны содержаться ответы на следующие вопросы:

  1. Задачи команды;
  2. Структурная схема соединений электронных узлов (плат, дополнительных электронных узлов и механизмов) с указанием интерфейсов и структуры электропитания;
  3. Краткий алгоритм работы системы спасения;
  4. Система спасения. Если есть в «железе»- продемонстрировать конструкцию, работу механизма активации СС. Показать, как происходит взвод в рабочее состояние. Если нет готовой конструкции — продемонстрировать эскиз, чертеж с пояснениями (рассказом). 
  5. Выбор конструкции и расчёт размеров парашюта. Как будут испытываться работа механизма активации СС и парашют? 
  6.  Предварительный расчет токопотребления. Источник питания. Какой выбрали и почему? Как определяется степень заряда выбранного источника? Как происходит замена или зарядка?
  7. Как (конструктивно) будет происходить обновление программного обеспечения в собранном ОПН?
  8. Какие были проведены, и какие планируется  провести испытания и эксперименты по проверке работоспособности электронных узлов и управляющей программы?

Регламент Защиты

  • Отборочная сессия проходит в режиме on-line, при помощи видеоконференции.
  • Доклад – 7 мин.
  • Командам необходимо тщательно проработать свой доклад, чтобы были раскрыты вышеуказанные вопросы, но при этом строго в рамках регламента.
  • На дополнительные вопросы комиссии отводится 10-15 мин. Материалы (презентация) должны быть предварительно отправлены на электронный адрес, указанный организаторами. 
  •    По решению Экспертной комиссии командам, не прошедшим Отборочную сессию, может быть  назначена  пересдача, с начислением штрафных баллов.

Видеозачет

К видеозачету  допускаются команды, успешно прошедшие Отборочную сессию. Для прохождения видеозачета командам необходимо не позднее 15 мая (см. Примечание 1) отправить на электронную почту организаторов видеоролик продолжительностью  5 мин. 

В видео должны быть показаны:

1.Испытания парашюта с ММГ (макет массо-габаритный, масса которого 410±20гр). Должен быть виден сброс с высоты, достаточной  для раскрытия парашюта и замера скорости спуска. Необходимо рассчитать и показать скорость спуска. 

  1. Передача телеметрии и работа электронных систем в тестовом режиме.

 2.1. Работа радиоканала передачи телеметрии.

 Для этого необходимо в  пределах видимости камеры расположить собранный ОПН и экран ПК, на котором будет демонстрироваться вывод принятых данных.  Отсек полезной нагрузки не должен иметь внешних проводных соединений. 

Включить питание ОПН. На экране ПК должны появиться принимаемые данные, строго с Форматом телеметрии и записи данных.  Поле TeamID для видеозачета установить CS. 

Резко переместить аппарат вверх. Показать изменения соответствующего поля телеметрии. 

Выключить питание аппарата.

2.2. Демонстрация работы электронных и механических частей в тестовом режиме.

Расположить аппарат на столе. Закрыть окно  фоторезистора светозащитным материалом. 

А. Включить питание аппарата со входом в тестовый режим при помощи кнопки тестового режима.

Индикаторы 1,2,3,4 должны светиться, отображая готовность соответствующих систем. Показать.

Б. Сообщить аппарату вертикальное ускорение — резко поднять его вверх. Индикатор 5 должен засветиться. Показать. Рекомендуется ориентироваться на порог 2-2,5g.

В. В течение 10 сек. после «старта» убрать светозащитный материал с окна фоторезистора. Показать, что индикатор 6 засветился.

Г. Через 5 сек. инициируется механизм системы спасения, парашют СС должен  выйти из корпуса ОПН. Индикатор 7 светится.

Д. Через 5 сек. включается индикатор 8 и активируется звуковой сигнализатор.

Выключить питание аппарата.

В видеоролик возможно добавить материалы о дополнительных испытаниях. При этом не выходить за рамки максимальной продолжительности – 5 мин. Дополнительные эксперименты можно отправить в виде дополнительного видеофайла продолжительностью макс. 3 мин. 

За задержку срока отправки видеоролика начисляются штрафные баллы.

Примечание 2. Режим тестирования — специальный режим, предназначенный  для проверки и демонстрации работы систем аппарата. Алгоритм работы аппарата в рабочем режиме отличается от тестового.  

   Команды,  успешно прошедшие этап Отборочной сессии и видеозачета приглашаются к участию в финале  Чемпионата, который проводится в начале июля в г.Владимир и Владимирской области (см. Примечание 1). 

Архив

2018-2019

Лекции:

Микроспутник Лиги Юниор: что должно получиться и как этого достичь.

Компоненты конструктора.

Алгоритм инициализации. Сервомеханизм. Аппаратный ШИМ.

UART.

Составные части:

Электроника:

Data Sheets:

Комплектация набора