Sensorsystem og estimering av høyde for sonderakett
Bachelor thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3075664Utgivelsesdato
2023Metadata
Vis full innførselSamlinger
- Studentoppgaver (TN-IDE) [823]
Beskrivelse
Full text not available
Sammendrag
Denne oppgaven baserer seg på et tverrfaglig prosjekt, hvor elektronikk-, data- og maskiningeniørstudenter,har som mål å bygge en rakett. Formålet til raketten er hovedsakelig å nå en høyde på maksimalt4000 meter, for så å utløse fallskjermer og komme trygt ned igjen. Alt dette skal skje samtidig som detkontinuerlig blir sendt data ned til en bakkestasjon, hvor rakettens tilstand blir beregnet i sanntid. Oppgavenhar som hovedansvaret å utvikle sensorsystemet til raketten, og estimere høyden; som er essensieltfor rakettens funksjon.I denne rapporten blir det lagt fram en fremgangsmåte for estimering av høyde. Her blir det gjort redefor hvordan variasjoner i fysiske størrelser innenfor vår atmosfære kan utnyttes, for å få et mål på hvorlangt over bakken raketten befinner seg. Det blir benyttet variasjoner i trykk, temperatur og luftfuktigheti atmosfæren for å beregne endringen i høyde over et referansepunkt. For å kvantifisere kvaliteten, og hvasom kan forventes av estimatet, blir det benyttet statistisk analyse for å presentere resultatet med en gittfeilmargin. De mest vesentlige feilbidragene blir funnet til å komme fra sensorenes begrensninger. Basertpå disse beregningene vil høydeestimatet bli oppgitt, med en 95% sikkerhet, å være innenfor ±6.4 meterav reell verdi.Videre blir valg av sensorteknologi redegjort for. Her blir det gjennomgått hvordan forskjellige størrelserblir målt, og virkemåten til teknologiene bak dette. Målingene som blir foretatt i raketten vil være; trykk,GPS, temperatur, magnetisk felt, luftfuktighet, akselerasjon og vinkelhastighet. Simuleringer viser atraketten kan forventes å ha en vertikal hastighet på opp mot 250m/s, dette medfører at det stilles krav tildynamikken og responsen til sensorene. Det blir funnet at valg av målemetode for temperatur er prekært,da feil valg kan gi store utslag. Temperatur blir implementert i estimatet av høyde, og det blir vist medtesting at feil måleprinsipp kan føre til over 7% feil i estimatet på høyde.Systemet baserer seg i hovedsak på modulkort for de forskjellige sensorene, som er integrert på et felleskretskort med intern lagring. I tillegg blir måledata og høydeestimat sendt videre til andre systemer iraketten, for å blant annet bli overført til bakkestasjon.Raketten blir estimert til å ha nådd en høyde på rett over 3000 moh. Grunnet en varmeutvikling, ble ikkefallskjermer utløst. Dette førte til at raketten traff bakken med en beregnet hastighet på 792km/t. Som følgeav dette ble raketten destruert, og måledata fra lokal lagring ble ikke bevart. Det ble imidlertid ivaretattnoe data fra bakkestasjonens brukergrensesnitt. Elektronikken har primært fungert som tiltenkt.Oppskytningen av raketten blir ansett som en suksess, og er blant annet dokumentert med video;[8].