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ComCon – Communication Control

Deutscher CanSat-Wettbewerb 2016 – Ökumenisches Gymnasium

Der krönende Abschluss einer tollen Woche

Eine super Startkampagnen-Woche ist heute für uns zu Ende gegangen. Auf dem Firmengelände von Airbus Defence&Space erhielten wir zuerst eine Führung, bei der wir unter anderem sehen konnten, wie die Oberstufe einer Ariane-Rakete gebaut und integriert wird. Mit zunehmender Dauer stieg die Anspannung in manchen Teams weiter an, denn ein wichtiges Ereignis stand noch bevor: die Siegerehrung.

Nach einem Mittagessen, dass scheinbar nicht enden wollte, wurde schließlich die Jury gesichtet. Langsam wurde es ernst, alle Teams sammelten sich vor der eingerichteten Bühne und die Siegerehrung begann. Ein Team nach dem anderen wurde aufgerufen, mit jedem Namen stieg unsere Anspannung weiter: war ein Platz unter den Top 3 – von manchen vor zwei Wochen noch für unmöglich gehalten – tatsächlich möglich? Als der siebte 4. Platz aufgerufen wurde, waren erste Jubelschreie zu hören. Tatsächlich erreichten wir einen sensationellen 2. Platz hinter Team Recognize! Fast noch wichtiger ist jedoch, dass wir alle während des Projekts viel gelernt haben und sehr viel Spaß hatten.

(v.l: ComCon, Recognize, Earth_TU_Radios)

An dieser Stelle möchten wir uns noch einmal bei unserem Sponsor OHB bedanken, ohne den es uns finanziell nicht möglich gewesen wäre, am Wettbewerb teilzunehmen. Außerdem gilt ein großer Dank dem freundlichen Team von Siebdruck Center, das uns noch kurzfristig unsere Polo-Shirts besticken konnte.

Die Quellcodes unseres CanSats sowie weitere Informationen zu unserem Projekt werden bzw. haben wir im Wiki des Hackerspace Bremen veröffentlicht.

(Beide Bilder: © Airbus Defence and Space 2016)

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Ein gelungener Start

Die Bodenstation zeigt 10:06:58 (UTC), als der Kontakt abbricht. Was nun? Ist der CanSat kaputt oder wird die Verbindung nur durch den Boden gestört? Schnell werden die letzten bekannten GPS-Koordinaten in Google Maps eingegeben, es bilden sich zwei Suchteams und schon sind drei Teammitglieder und ein Betreuer auf dem Weg, unseren CanSat zu bergen. Nervöse Minuten vergehen für mich, bin ich doch an der Bodenstation zurückgeblieben. Dann ein Anruf von Louis: „Ich hab ihn; halt‘ die Antenne mal auf mich und versuch‘, was zu empfangen!“ Einige Sekunden vergehen, dann beginnen die Zeilen im Terminal wieder zu laufen – der CanSat sendet immer noch einwandfrei. Erleichtertes Aufatmen, dann ein kleiner Jubelschrei. Der Flug war erfolgreich.

Zwei Stunden vorher: letze Optimierungen werden am CanSat vorgenommen, als wir erfahren, dass uns heute ein Kamera-Team von Sat.1 begleiten wird (den Fernsehbericht gibt es hier). Ein letzter Test wird etwas gekürzt, um Zeit für Interviews zu schaffen. Die eben eingebaute, frische Batterie wird wieder ausgebaut, denn wir sollen beim Tüfteln gefilmt werden. Also: alles wieder zurück, Batterie einpacken, Chassis in die Hülle, warten, dann die Batterie „auspacken“ und erneut einbauen. Die anschließende Sicherheitseinweisung verläuft problemlos, es werden noch Teamfotos gemacht und ein Kunstflieger sorgt sogar mit zwei Loopings für Unterhaltung.

Auf einmal geht alles ganz schnell: „Der Zeitplan wurde etwas geändert, ihr müsst in fünf Minuten startbereit sein.“ Schnell ziehen wir unsere Warnwesten an, packen CanSat, Antenne und Bodenstation ein und nach einer letzten Prüfung der CanSat-Masse beginnt die kurze Fahrt zur Startrampe. Dort müssen wir noch etwas warten, bis die beiden Satelliten (pro Rakete starten zwei CanSats) endlich in die Rakete eingebaut werden. Der Funkkontakt ist gut, GPS-Empfang auch – letzterer sogar zu gut, wie sich herausstellt, denn die Stärke des Funksignals wird in der Bodenstation nicht mehr angezeigt; ein Fehler, der auf die Anzahl der verbundenen GPS-Satelliten zurückzuführen ist. Ein Neustart der Bodenstation bringt da auch nichts mehr, bald heißt es „3…2…1“ und die Rakete ist weg.

Vom CanSat während des Fluges geschossenes Bild

Die erste auf den Flug folgende Auswertung der Daten ergibt: Funkkontakt bestand durchgehend, beide Bilder wurden im Flug übertragen. Nur das große Bild, das kurz vor der Landung geschossen werden sollte, fehlt. Der Befehl wurde nicht mehr empfangen, vermutlich wurde er zu spät gesendet. Dennoch lässt sich ein erstes, positives Fazit ziehen: die bidirektionale Funkverbindung funktionierte problemlos, fast alle Befehle wurden perfekt ausgeführt und der CanSat überlebte auch. Nun heißt es vorbereiten auf die Abschlusspräsentation, die am morgigen Nachmittag gehalten wird.

(Alle vom CanSat geschossenen Bilder gibt es hier)

Funktest bestanden!

Heute Abend konnten Fußgänger an der Weser etwas außergewöhnliches betrachten: Auf der Bürgermeister-Schmidt-Brücke standen zwei Männer, vor ihnen ein kleines Notebook und in der Hand eine Yagi-Antenne. Dabei handelte es sich um unseren Funktest, den der CanSat mit Bravour gemeistert hat. Eine Strecke von ca. 600 Metern galt es über der Weser zu bewältigen, dies gelang sogar mit einer stärkeren Verbindung als vermutet. Alle Befehle konnten an den CanSat gesendet und ausgeführt werden.

Nach dem Test wurde im Hackerspace schließlich noch das nötige Gewicht ergänzt und der CanSat zusammengeschraubt. Damit steht der Startkampagne ab nächstem Montag fast nichts mehr im Weg!

Abschlussbericht und letzte Tests

Der Abschlussbericht ist abgegeben, der CanSat ist fast fertig und die Startkampagne rückt immer näher. Vorher steht  noch ein wichtiger Test an, die Funkverbindung muss noch über längere Strecken auf Stabilität überprüft werden. Am Mittwoch, den 28. September (bei schlechtem Wetter am Donnerstag, 29. September) werden dann alle CanSats am Flugplatz Rotenburg gestartet. Wir sind gespannt!

Code steht!

Nach vielen Arbeitsmonaten ist es nun soweit: der Code für unseren CanSat und die Bodenstation ist fertig! Die Bildverarbeitung ist mittlerweile auch kein Problem mehr, der CanSat kann neben dem Standard-Befehl (GPS-Daten, Temperatur und Luftdruck zu senden) auch drei weitere Befehle ausführen (Ping, Foto aufnehmen und senden, Foto aufnehmen und speichern). Am Netbook, das an die Bodenstation angeschlossen ist, lassen sich die encodierten Bilder von den anderen Daten trennen und anzeigen (siehe Bild). Damit ist nun der Software-Aspekt der Mission im Prinzip abgeschlossen.

Prototyp des neuen Chassis fertig

Nachdem wir letzte Woche unser neues Chassis fertig entworfen haben, ist der erste Prototyp dieses Chassis nun gedruckt. Aktuell arbeiten wir mit diesem, um die Verbindung aller Komponenten und ihre Platzierung im Satelliten zu überprüfen. Wenn diese Tests fertig sind, werden wir die Komponenten mit dem finalen Druck des Chassis verbinden. Danach gilt es, das Chassis im Satelliten festzuschrauben und den Fallschirm anzubauen. Außerdem bereitet uns die Software noch Schwierigkeiten…

Bodenstation läuft!

„We have contact!“

Nach vielen Arbeitswochen ist es nun soweit – unsere Bodenstation funktioniert! Wir können nun von einem Netbook mit dem CanSat kommunizieren und Befehle senden. Somit läuft ein weiterer wesentlicher Teil unserer Mission. Weiter geht es für uns nun mit der Verbindung der Kamera, die aktuell noch recht große Probleme bereitet.

Neuer Chassis-Entwurf

Nach einer langen Entwicklungsphase, in der unser ursprüngliches Chassis-Design sich schlussendlich als unzureichend erwies, ist unser neues Design jetzt fertig entwickelt. Aus der ursprünglichen Idee, ein einzelnes Inlet zu drucken, sind nun zwei Hälften geworden, die aneinander geschraubt werden. Dadurch bekommen wir auf beiden Seiten des Chassis mehr Platz für die verwendeten Komponenten. Außerdem haben wir zahlreiche funktionstechnische Mängel behoben, die die Funktion der Module beeinträchtigt hätten. Die beiden Hälften des neuen Chassis sind hier zu sehen:

Erste Daten gesendet, Kamera in Bearbeitung

Nachdem wir in den letzten Wochen viel am Code des CanSat gearbeitet, gebastelt und probiert haben, ist es nun so weit: Unser CanSat kann nun GPS-, Luftdruck- und Temperaturdaten auslesen, seriell ausgeben und als „String“ senden. Damit ist ein wichtiger Teil der Mission geschafft.

Der Code für unsere Kamera ist ebenfalls fertig, kann allerdings aufgrund von Hardware-Problemen (zu wenig freie Pins am Arduino) noch nicht gleichzeitig mit dem Rest des Programms ausgeführt werden (alleine funktioniert auch dieser Code). Derzeit arbeiten wir unter anderem an Lösungen für dieses Problem.

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