StratoSpera STSp-1Payload

StratoSpera STSp-1

Payload, computer di bordo, software e dati missione

Panorama little planet da 24.000 metri di STSp-1

StratoSpera STSp-1

StratoSpera STSp-1: Chi sono?

● Nome: Francesco Sacchi

● email: [email protected]

● Utente forumastronautico: batt

● Vivo a Pistoia

StratoSpera STSp-1: Presentazione

● Collaboro con Develer S.r.l. : servizi per l'industria

● Progettazione elettronica

● Realizzazione software a tutti i livelli (dal firmware fino alle web applications)

● Usiamo principalmente Linux e tecnologie open source e software libero

● Sponsor tecnico di StratoSpera

StratoSpera STSp-1: Presentazione

● Maintainer di BeRTOS

● Sistema operativo open source per applicazioni embedded real-time, sviluppato da Develer

● Ho realizzato l'elettronica e il software del computer di bordo di StratoSpera, utilizzando BeRTOS

StratoSpera STSp-1: Presentazione

● Socio ISAA: Italian Space and Astronautics Association

StratoSpera STSp-1: cos'è un pallone sonda meteorologico?

Gonfiato con un gas più leggero dell'aria, sale nell'atmosfera come un palloncino qualunque.

Al pallone sono collegati vari strumenti di misura che danno informazioni utili per le previsioni meteorologiche.

Rilascio di una radiosonda dal vascello Polarstern.Foto: Hannes Grobe

StratoSpera STSp-1: Balloon facts

● Diametro pallone: da 1m (partenza) a 10 metri (scoppio)

● Peso trasportato: da poche centinaia di grammi a qualche chilo

● Altitudine raggiunta: 20-40 km

● Temperatura minima: -55°C

● Pressione minima: ~10 mbar

● Durata del volo: 1-4 ore

● Distanza percorsa: decine/centinaia di chilometri

Il lago Trasimeno visto da 14.000 metri di quota

StratoSpera STSp-1: il carico

● Fotocamera Canon IXUS 80 IS

● GPS per registrazione posizione

● Computer di bordo per log dati missione

● Tracker GPS indipendente con invio SMS

● Sistema di cutoff

● Beeper di segnalazione

● Batterie

● Sensori temperatura

● Sensore pressione

● Scatola isolante in polistirolo

StratoSpera STSp-1: Main Board

● AT91SAM7S-EK Demoboard

● Processore: AT91SAM7S256

● Core: ARM7TDMI

● Clock: 48MHz

● Flash memory: 256kB

● RAM memory: 64kB

● Costo: 150€

StratoSpera STSp-1: GPS

● Tracker GPS con invio SMS

● Sistema indipendente

● Soggetto ai “COCOM limits”

● Ricevitore GPS

● Collegato alla Main board

● Funzionante in alta quota (confermato dopo il volo)

StratoSpera STSp-1: Sensori

● Sensore di pressione

● Freescale MPXHZ6115A

● Range: 15 ÷ 115 kPa (150 ÷ 1150 mBar)

● Sensori di temperatura

● Termistori NTC Betatherm 10K3A1B

● Range: -80°C ÷ +150°C

StratoSpera STSp-1: Cutoff system

● Filo di Nichel-Cromo riscaldante

● Taglia il cavo in Nylon fondendolo

● Diminuisce il peso durante la discesa

● Evita attorcigliamenti con il paracadute

● Meccanismo di sicurezza aggiuntivo

● Circuito di controllo e batterie autonome

StratoSpera STSp-1: Software di controllo

● Scritto in linguaggio C, con sistema operativo real-time BeRTOS

● Sviluppato in ambiente Linux

● Acquisizione dati GPS

● Lettura e condizionamento sensori di pressione, temperatura e tensione batterie

● Log dati missione ed eventi su SD card

● Gestione sistema di cutoff

● Rilevamento discesa payload

● Superamento distanza massima

● Timeout tempo massimo missione

● Gestione modalità landing

StratoSpera STSp-1: Joe, il pilota

StratoSpera STSp-1: gonfiaggio pallone

StratoSpera STSp-1: preparazione carico

StratoSpera STSp-1: payload pronto al lancio!

StratoSpera STSp-1: 3, 2, 1 lift off!

StratoSpera STSp-1: inseguimento

StratoSpera STSp-1: il recupero

StratoSpera STSp-1: il recupero

StratoSpera STSp-1: risultati missione

● Luogo di atterraggio:

Foiano della Chiana

● Quota raggiunta:27.625 m

● Tempo di volo: 1h e 30 min

● Distanza percorsa: 60 km

● Temperatura minima:-48°C

● Foto scattate: 648

● 175kB di log dati missione

L'Argentario e l'isola del Giglio

StratoSpera STSp-1: Flight path

StratoSpera STSp-1: altitudine

StratoSpera STSp-1: temperatura esterna

StratoSpera STSp-1: pressione

StratoSpera STSp-1: temperatura interna

StratoSpera STSp-1: temperatura/altitudine

StratoSpera STSp-1: Problemi riscontrati

● I resti del pallone sono rimasti agganciati

● Il sensore di pressione aveva un fondo scala minimo troppo elevato

● Il cutoff ha funzionato (ma in ritardo)

● Il cavo è stato tagliato dopo 14 minuti di caduta

● Manca il filmato dell'atterraggio

● Bug nella macchina?

● L'urto l'ha resettata?

StratoSpera STSp-1: progetti futuri

● Prossima missione: STSp-2, primavera 2011

● New: computer di bordo con scheda realizzata industrialmente

● Minor peso

● Minor consumo

● Più sensori (umidità, accelerometri, magnetometri, giroscopi...)

● Link radio in tempo reale

● Contatore Geiger HADARP di Matteo Negri (AstroTeo)

● Payload biologico di Luigi Caliendo (pilgrim1)

● Idee su: cutoff multipli, stabilizzazione payload, rivelatore particelle, radiotelescopio...

StratoSpera STSp-1: ringraziamenti & links

Links:● Slide: http://dvlr.it/stsp● Sorgenti software e info: http://dvlr.it/bsm1● Develer: http://www.develer.com● BeRTOS: http://www.bertos.org● StratoSpera: http://www.stratospera.com ● Francesco Bonomi: http://www.francescobonomi.it

Ringraziamenti:● Lorenzo Baglioni (djeasy84): foto & video● ISAA: organizzazione AstronautiCON

Contatto:● Francesco Sacchi: [email protected]● Utente forumastronautico: batt

Grazie!