uORocketry увійшла до десятки найкращих у SA Cup завдяки SBGGNSS
Команда Отавського університету з ракетобудування інтегрує інерціальну навігаційну систему Ellipse-N для участі в кубку Spaceport America Cup.
«Пристрій та експертиза, надані компанією SBG Systems, допомогли нам наблизитися до створення оптимізованого алгоритму управління повітряними гальмами». | Команда Отавського університету з ракетобудування
Університет Оттави взяв участь у Кубку «Спейспорт Америка»
«Spaceport America Cup» — це найбільший у світі міжнародний міжвузівський конкурс з ракетної інженерії, що поєднує наукові конференції та змагання.
Під час проведення конкурсу у 2019 році 1 500 студентів із понад 124 команд запустили ракети на твердому, рідкому та гібридному паливі, прагнучи досягти висоти від 10 000 до 30 000 футів.
У рамках своєї другої участі команда uORocketry з Університету Оттави, що займається ракетобудуванням, вдосконалила свою раніше успішну конструкцію, щоб поліпшити її основні характеристики.
Ракета з дивовижною автоматичною системою гальмування в повітрі
Ракета «Jackalope» від команди uORocketry має значну конкурентну перевагу: автоматизовану систему гальмування в повітрі, яка повністю керується бортовим польовим комп’ютером. Вона збільшує опір і сповільнює ракету під час набору висоти.
Однією з головних цілей команди цього року було підвищення надійності системи повернення.
Для цього вони покладалися на свою механічно міцну систему повітряного гальмування, а також на метод керування, що дозволяє ефективно її задіяти.
Авіоніка відповідає за керування повітряними гальмами в режимі реального часу, послідовне спрацьовування системи повернення та передачу телеметрії під час польоту для реєстрації даних і повернення.
Підвищення надійності системи відновлення завдяки Ellipse
Команда uORocketry інтегрувала інерціальну навігаційну систему Ellipse-N від SBG Systems у своє авіонічне рішення 2019 року задля реалізації оптимізованого алгоритму управління повітряними гальмами.
Команда інтегрувала це сенсорне рішення INS GNSS у плату живлення апаратної частини, використовуючи його для оцінки стану з метою визначення ідеального моменту розгортання повітряних гальм.
Схема повітряного гальмування з інтегрованою системою INS
GNSS-сенсори Ellipse-N INS містять інерціальний вимірювальний блок (IMU), що складається з акселерометрів, гіроскопів і магнітометрів у поєднанні з GPS та барометром.
Наше рішення забезпечує надійні дані про орієнтацію, висоту та навігацію в найсуворіших умовах завдяки високоякісним компонентам промислового класу, откаліброваним за динамікою та температурою (від -40°C до 85°C).
Вона використовувалася для найкращого контролю польоту та досягнення необхідної висоти, а також для оптимального розгортання системи рятування. Це допомогло знайти правильну конфігурацію ракети та ідеальну позицію для розкриття парашутів для приземлення та повернення апарата.
Команда uORocketry брала участь у SA Cup як у 2018, так і у 2019 роках. Цього року їхня ракета під назвою «Jackalope» увійшла до ТОП-10, посівши 8-ме місце серед 122 учасників!
Крім того, вони посіли 4-те місце серед 47 команд, що змагалися у своїй категорії: висота 10 000 футів, комерційний двигун. Команда не лише брала участь у змаганнях, а й провела презентацію своєї схеми повітряного гальмування, яка використовується для точного досягнення кінцевої висоти під час польотів.
Про uORocketry
uOttawa Rocketry — це міждисциплінарна студентська інженерна команда при університеті, заснована у 2016 році.
З того часу вони розробили численні аерокосмічні проекти, такі як гібридний ракетний двигун, концепцію парашута, спеціальні авіаційні електронні системи та навіть унікальні механізми запалювання.
Однак їхня основна діяльність — це створення ракет.
Ellipse-N
Ellipse-N — це компактна та високопродуктивна RTK-інерціальна навігаційна система (INS) з вбудованим дводіапазонним чотирьохсузір'євим GNSS-приймачем. Вона забезпечує вимірювання roll, pitch, heading і heave, а також сантиметрову точність позиціонування GNSS.
Датчик Ellipse-N демонструє найкращі результати в динамічних середовищах і складних умовах GNSS. Крім того, він може працювати в додатках із меншою динамікою, використовуючи магнітний heading.
Запитайте ціну на Ellipse
У вас є питання?
Ласкаво просимо до розділу «Часті запитання»! Тут ви знайдете відповіді на найпоширеніші запитання щодо програм, які ми презентуємо. Якщо ви не знайдете потрібної інформації, звертайтеся до нас безпосередньо!
Чи INS сигнали від зовнішніх допоміжних датчиків?
Інерціальні навігаційні системи нашої компанії приймають вхідні дані від зовнішніх допоміжних датчиків, таких як датчики повітряних даних, магнітометри, одометри, DVL та інші.
Така інтеграція робить INS універсальною та надійною системою, особливо вdenied .
Ці зовнішні датчики підвищують загальну ефективність та точність інерційної навігаційної системи ( INS надаючи додаткові дані.
У чому полягає різниця між AHRS INS?
Основна відмінність між системою орієнтації та курсовказання (AHRS) та інерціальною навігаційною системою (INS) полягає в їхній функціональності та обсязі даних, які вони надають.
AHRS інформацію про орієнтацію, а саме про положення (pitch, roll) та heading поворот) транспортного засобу або пристрою. Зазвичай вона використовує комбінацію датчиків, зокрема гіроскопів, акселерометрів та магнітометрів, для обчислення та стабілізації орієнтації. AHRS кутове положення по трьох осях (pitch, roll та відхилення), що дозволяє системі розуміти своє положення у просторі. Вона часто використовується в авіації, безпілотних літальних апаратах, робототехніці та морських системах для надання точних heading положення та heading , що є критично важливим для керування та стабілізації транспортного засобу.
Система INS не лише надає дані про орієнтацію (як AHRS), але й відстежує положення, швидкість і прискорення транспортного засобу з часом. Вона використовує інерціальні датчики для оцінки руху в тривимірному просторі без покладання на зовнішні джерела, такі як GNSS. Вона поєднує датчики, знайдені в AHRS (гіроскопи, акселерометри), але також може включати більш просунуті алгоритми для відстеження положення та швидкості, часто інтегруючись із зовнішніми даними, наприклад GNSS, для підвищення точності.
Отже, AHRS на орієнтації (кут нахилу та heading), тоді як INS повний набір навігаційних даних, включаючи координати, швидкість та орієнтацію.
У чому полягає різниця між IMU INS?
Різниця між Інерціальним вимірювальним блоком (IMU) та інерціальною навігаційною системою (INS) полягає в їхній функціональності та складності.
IMU (інерціальний вимірювальний блок) надає сирі дані про лінійне прискорення та кутову швидкість транспортного засобу, виміряні акселерометрами та гіроскопами. Він постачає інформацію про roll, pitch, кут рискання (yaw) та рух, але не обчислює дані про положення чи навігацію. IMU спеціально розроблений для передачі важливих даних про рух та орієнтацію для зовнішньої обробки з метою визначення положення або швидкості.
З іншого боку, INS (інерціальна навігаційна система) поєднує дані IMU з передовими алгоритмами для обчислення положення, швидкості та орієнтації транспортного засобу з часом. Вона включає навігаційні алгоритми, такі як фільтрація Калмана для злиття та інтеграції датчиків. INS надає навігаційні дані в реальному часі, включаючи положення, швидкість та орієнтацію, не покладаючись на зовнішні системи позиціонування, такі як GNSS.
Ця навігаційна система зазвичай використовується в додатках, що вимагають комплексних навігаційних рішень, особливо в середовищах із обмеженим доступом до GNSS (GNSS-denied), таких як військові БПЛА, кораблі та підводні човни.
