Юниорская Лига

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

Ракета Юниорской Лиги

Требование назначения

Аппарат юниорской лиги должен измерять параметры атмосферы и параметры движения аппарата во время всего полета.
Аппарат должен быть предназначен для полета на высоту до 200 м.

Требование к системе спасения

Аппарат должен иметь парашютную систему спасения.
Система спасения должна обеспечить спуск аппарата со скоростью 5 — 11 м/с.

Этапы полета РН Юниорской Лиги

Требования к бортовому оборудованию

Бортовое оборудование аппарата должно быть собрано с использованием компонентов конструктора юниорской лиги, предоставляемого Организаторами.

Примечание: допускается использование компонентов, не входящих в состав конструктора юниорской лиги, предоставляемого Организаторами.

Бортовое оборудование аппарата должно обеспечивать измерение следующих параметров:

- времени от момента включения аппарата, в мс;
- высоты полета относительно старта, в cм;
- значений ускорений (кажущихся ускорений) по трём осям, в мg;
- давления, в Па;
- температуры, в 0,1 °C.

Примечание: выбранные единицы измерения обеспечивают отсутствие вычислений с плавающей запятой.

Бортовое оборудование аппарата должно фиксировать следующие этапы полета:
- факт старта ракеты-носителя;
- факт отделения аппарата от ракеты-носителя;
- факт выдачи команды на срабатывание системы спасения;
- факт приземления аппарата.
Бортовое оборудование должно обеспечивать передачу данных по радиоканалу 433 МГц.
Бортовое оборудование должно иметь возможность включения/выключения при помощи переключателя (пример: чека, тумблер, клавишные переключатели).
Система питания должна обеспечивать работу бортового оборудования не менее 1 часа.
Система питания должна быть либо легко доступной для замены в полевых условиях, либо с возможностью подзарядки без разбора аппарата.

Требования к массе, габаритам и компоновке

Полная масса аппарата (с учетом массы корпуса, обтекателя и системы спасения) не должна превышать 430 грамм.
Бортовое оборудование с учётом системы спасения и антенны должно иметь иметь следующие габариты:
- высота не более 200 мм;
- диаметр 76 мм;
Бортовое оборудование должно быть размещено внутри стандартного корпуса, предоставляемого Организаторами.
Аппарат должен выдерживать продольные перегрузки до 12 g.
Компоновка бортового оборудования должна соответствовать рисунку ниже. Расстояние закрепления монтажного кольца 60 мм от правого торца отсека с бортовым оборудованием.

Требования к радиопередаче

Обязательна передача данных измерений по обязательным исследовательским задачам в процессе полета аппарата на приемную станцию Организаторов.
Приём телеметрии на собственную приёмную станцию допускается, но не освобождает от приема на станцию Организаторов;
Все параметры радиопередачи (настроек радиомодуля) должны быть указаны в пояснительной записке, предоставляемой на Финал Чемпионата, а также сообщены Комиссии при прохождении Предстартовой проверки.
Канал радиопередачи, скорость передачи, мощность* и наличие контрольной суммы должны быть указаны в Пояснительной записке на аппарат.

*Рекомендуется устанавливать максимальную мощность передачи для уверенного приема.

Частота отправки пакетов данных — не менее 1 Гц;
Передаваемые по радиоканалу данные должны соответствовать следующему формату:

TeamID;Time;Altitude;A;Start point;Separate point;Recovery point;Landing point \n

где:

TeamID – код команды, 2 символа в кодировке ASCII. Код команды выдается Организаторами;
Time – время с момента включения бортового оборудования, в мс;
Altitude – высота, относительно уровня старта, в см;
A – модуль вектора ускорения, в мg;
Start point — флаг, должен быть «1» после того как был зафиксирован старт ракеты-носителя и «0» в противном случае;
Separate point — флаг, должен быть «1» после того как было зафиксировано отделение отсека полезной нагрузки от ракеты-носителя и «0» в противном случае;
Recovery — флаг, должен быть «1» после того как была выдана команда на срабатывание системы спасения и «0» в противном случае;
Landing — флаг, должен быть «1» после того как было зафиксировано приземление аппарата и «0» в противном случае;
\n — символ конца строки (символ подачи строки LF).

Пример*: 1A;678903;100;1000;0;0;0;0

* в конце строки стоит символ ‘\n’ (код символа 0x0A)

Код команды 1A, с момента включения прошло 678903 миллисекунд, высота 100 сантиметров, модуль ускорения равен 1000 мили g (то есть 1 g), флаг старта ракеты «0», флаг отделения отсека полезной нагрузки «0», флаг срабатывания системы спасения «0», флаг приземления аппарата «0».

Примечание: м означает приставку мили. Например, 1 рад/с=1000 мрад/с.

Предлагаемые дополнительные миссии

Отложенное срабатывание системы спасения: система спасения должна срабатывать после отстыковки от ракеты-носителя и прохождения порога высоты в 50 метров.
Считывание значений угловой скорости относительно трёх осей, в мрад/с.
Считывание значений проекций магнитного поля на три оси, в мкТл.
Обеспечение записи данных на энергонезависимую память (microSD карту).
Работа с панелью управления и индикатором состояния бортового оборудования в рамках пункта 7.
Дополнительная задача на усмотрение команды.

Лекции

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

Бессменный руководитель команд Центра детского творчества «Интеллект» г. Феодосия, регулярно занимающих призовые места в чемпионатах ВИШ с 2015 года.
E-mail: plant_05@bk.ru.

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

Спасибо за подготовку материалов нашему эксперту В.В. Ящуку!

Этапы реализации проекта.

Этапы оценки готовности команд и проведения Чемпионата

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

Примечание 1.
Указанные сроки действительны в случае отсутствия форс-мажорных обстоятельств.

Отборочная Сессия

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

Задачи команды;
Структурная схема соединений электронных узлов (плат, дополнительных электронных узлов и механизмов) с указанием интерфейсов и структуры электропитания;
Краткий алгоритм работы системы спасения;
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).
Выбор конструкции и расчёт размеров парашюта. Как будут испытываться работа механизма активации СС и парашют?
Предварительный расчет токопотребления. Источник питания. Какой выбрали и почему? Как определяется степень заряда выбранного источника? Как происходит замена или зарядка?
Как (конструктивно) будет происходить обновление программного обеспечения в собранном ОПН?
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.

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).

Юниорская Лига

Ракета Юниорской Лиги

Требование назначения

Требование к системе спасения

Этапы полета РН Юниорской Лиги

Требования к бортовому оборудованию

Примечание: допускается использование компонентов, не входящих в состав конструктора юниорской лиги, предоставляемого Организаторами.

Примечание: выбранные единицы измерения обеспечивают отсутствие вычислений с плавающей запятой.

Требования к массе, габаритам и компоновке

Требования к радиопередаче

Рекомендации к формату записи данных

Рекомендации к работе с панелью управления и индикатором состояния бортового оборудования

Предлагаемые дополнительные миссии

Лекции

Этапы реализации проекта.

Отборочная Сессия

Регламент Защиты

Видеозачет

Архив

2018-2019

Лекции:

Составные части:

Электроника:

Data Sheets:

Контакты

Рубрики