Как слетала электроника на РП-19Г (№14)

Проверка ССР, БРЭО, поиска по GPS прошла в реальном полете в четырнадцатом запуске РП-19Г.Индекс «Г» РП-19 получила из-за переделанной системы спасения. Теперь она срабатывает не по пиротехнической задержке от двигателя, а по команде микроконтроллера по данным датчика давления — в начале снижения.

В сравнении с «наземной проверкой», изменена программа БРЭО. Коротко алгоритм «прошивки 306а»:

Setup()

Настройка портов, проверка напряжения питания (если более 4В, то вывод данных из EEPROM ATMega и 24C256 по UART со скоростью 115200), настройка GSM модуля Neoway M590 для работы с СМС, проверка датчика ВМР280, проверка наличия спутников (модуль GPS Neo-6M) — тут «косяк»: даже без наличия корректных данных $GPGGA программа проходит дальше. Отправка контрольной СМС с данными GPS (если они есть), порядковым номером и напряжением питания. Далее запускается цикл определения старта (стабильное понижение давления и изменение высоты на 5 метров). В это время данные регистрируются в ОЗУ микроконтроллера. После обнаружения старта переход на loop().

Loop()

В цикле проводится регистрация давления (параллельно из ОЗУ переписываются последние 10 отсчетов) с периодом 100 мс. При получении данных с GPS (периодичность данных 500 мс), информация о времени, координатах и высоте сохраняется в EEPROM 24С256. Данные дополняются сведениями о давлении и напряжении питания.

Проводится определение апогея и начала снижения. При стабильном росте давления и снижении от максимума на 5 м, выдается команда на включение вышибного заряда. Выдается СМС с данными о местоположении. В дальнейшем передаются еще 10 СМС с периодичностью 15 секунд.


Для тестового полета повторно полетела ПП канализационная труба 32 мм. Безсопловый двигатель, аналогичный летавшему в десятом старте.

Диаметр по топливу 28 мм, длина канала 107 мм. Естественно, без петарды вышибного заряда. Масса топлива (карамель) — 130 грамм.


Блок электроники описан ранее. На плате — Arduino Pro mini (к которой припаян датчик давления ВМР280 и микросхема EEPROM 24c256); модуль GSM M590; модуль GPS Neo-6M. В аккумуляторном блоке кроме выключателя — небольшая плата с MOSFET и светодиодами. Антенны GPS и GSM закреплены скотчем на стенках каркаса БРЭО.

Для вышибного заряда выбрана бвухпетардная система 🙂

Питание БРЭО и вышибного заряда (нагрузка примерно 1 Ом) — от литиевого элемента формфактора 18650.


14 марта 2020 года — 14-ый запуск РП-19 («символично»! 🙂

День выдался хорошим, а если б подождал до 15-16 — вообще идеальный день: чистое небо и ветер не сильный… (а ночью началась метель, и утром все было завалено снегом…)

Ракета повела себя очень странно: после прохождения всех тестов и передачи первой СМС перешла в состояние «Ошибка значения давления». В программе встроена проверка измеренного давления на попадание в диапазон 80000 — 108000 Па (для того, чтоб гарантировано в двухбайтовое целое число помещалось). Снял ракету с направляющей, все разобрал — вернулся домой. Включаю — все нормально! Второй раз вышел в поле — снова ошибка. В итоге, датчик вел себя так: если включать в горизонтальном положении — все нормально, если в вертикальном — ошибка. Так и пришлось поворачивать включенную РП-19Г.

Сокращенная запись старта

Полная видеозапись четырнадцатого запуска РП-19Г

Ракета ожидаемо неспешно покинула старт. Уже на некоторой высоте решила наклониться и далее полет проходил уже не строго вертикально.

Траектория полета

Сработала ССР как и задумывалось уже на этапе снижения. Сразу пришла СМС (интересно обратить внимание на падение напряжения питания в момент зажигания спирали петарды).

Во время спуска пришла еще одна СМС. Остальные приходили уже когда ракета была на земле.

С поиском проблем не возникло: жмем на ссылку в пришедшей СМС и на картах Google видим отметку ракеты и свою — движемся «до совмещения». Удаление вышло больше 200 метров. Визуально ракету заметил примерно за 10 метров.


Данные успешно считались с EEPROM ATMega (100 мс — только отсчеты давления) и EEPROM 24C256 (500 мс — дополнительно: время, координаты, высота GPS, число спутников и состояние ракеты, напряжение питания). Данные зарегистрировались не все! Самая интересная фаза полета (взлет) осталась «за кадром». Видимо был «всплеск» давления и алгоритм определения старта его не воспринял нужным образом (к последующим стартам алгоритм пришлось скорректировать).

Это график движения по данным только датчика давления, отсчеты 100 мс. Синим — высота в метрах, сиреневым — скорость в км/час.

Здесь данные из 24с256. Желтым добавлены данные о высоте по GPS. Отсчеты — 500 мс.

Итог: Все прошло достаточно гладко. Все системы сработали удовлетворительно. Ожидаемые 200 метров.

Что не так: надо доработать алгоритм определения старта. Странно повел себя в поле датчик давления — выдавал значение за пределами диапазона 80000 — 108000 Па. Удалось обойти изменением положения ракеты при включении питания — что очень странно!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *