онлайн-курс по
спутникостроению
Программа курса позволяет изучить инженерные дисциплины применяемые в проектировании и создании малых космических аппаратов нанокласса. Учебные материалы рассказывают о создании наноспутников, прикладном применении проектирования, схемотехники, программирования, физики, математики. Позволяют на практике проверять полученные знания.
Изучайте теорию, решайте задачи, проводите эксперименты вместе с конструктором SIRIUSSAT-3U или без него (но с ним интереснее).
Программа рассчитана на 160 академических часов.
Возраст учащихся от 14 лет.
КОСМОСТРОЙ
Программа курса
1 модуль. Основы спутникостроения
Часть 1. Теория малых космических аппаратов (МКА)
1.1. Виды МКА
1.2. Виды орбит МКА
1.3. ТЕСТ (в разработке)
Часть 2. Международная спецификация кубсатов

2.1. Форм-факторы наноспутников
2.2. Транспортные пусковые системы
2.3. ТЕСТ (в разработке)
2 модуль. Проектирование
Часть 1. Инженерная графика

1.1. Подготовка чертежа
1.2. Виды
1.3. Элементы чертежа
1.4. Структура конструкторской документации
1.5. ТЕСТ (в разработке)
Часть 2. Проектирование в САПР "КОМПАС-3D" V19

2.1. Создание файла детали
2.2. Создание эскиза
2.3. Операция "выдавливание"
2.4. Операция "вырезать выдавливанием"
2.5. Создание дополнительного элемента на детали
2.6. Создание файла чертежа
2.7. Создание видов по модели
2.8. Создание разрезов
2.9. Нанесение размеров
2.10. Дополнительная информация
2.11. ТЕСТ (в разработке)

Часть 3. Проектирование алгоритмов
3.1. Блок-схемы
3.2. Пример проектирования блок-схемы
3.3. ТЕСТ (в разработке)
Часть 4. Инструкции по сборке конструкции SiriusSat-3U
4.1. Графические инструкции
4.2. Видеоинструкции
3 модуль. Схемотехника
Часть 1. Основы схемотехники и электроники

1.1. Физические основы
1.2. Теория электрических цепей
1.3.
1.4.
1.5. ТЕСТ (в разработке)
Часть 2. Проектирование схем

2.1. Схема структурная
2.2. Схема принципиальная
2.3. Схема разводки печатных плат
2.4. ТЕСТ (в разработке)
Часть 3. Проектирование в EasyEDA
3.1. Создание учетной записи
3.2. Создание проекта
3.3. Создание электрических схем
3.4. Подключение средств измерения и симуляция
3.5. Экспорт файла
3.6. Дополнительная информация
3.7. ТЕСТ (в разработке)
Часть 4. Инструкции по сборке электроники SiriusSat-3U
4.1. Сборка блока управления системами ориентации и стабилизации (БУСОС)
4.2. Сборка блока управления электроникой, механизмами и устройствами (БУЭМУ)
4.3. Сборка системы энергопитания (СЭП)
4.4. Сборка блока связи (БС)
4.5. Сборка блока аккумуляторных батарей (АКБ)
4.6. Сборка солнечных панелей
4.7. Расчёт и монтаж антенны
4.8. Монтаж вилок формата CHU и XHB
4.9. Подключение контроллера и бесколлекторных двигателей
4.11. Сборка приёмо-передающей станции
4.12. Сборка модуля лазерной связи
4.13. Сборка модуля SpaceLink
4.14. Сборка счётчика Гейгера
4.15. Сборка электромагнитных катушек
4.16. Сборка и подключение камеры дистанционного зондирования Земли
4.17. Подключение всех модулей
4 модуль. Программирование
Часть 1. Обзор систем образовательного конструктора SiriusSat-3U

1.1. Архитектура спутника SiriusSat-3U
1.2. Системы энергопитания
1.3. Системы управления и связи
1.4. Устройства исполнительные. Приводы
1.5. Устройства сенсорные. Датчики .
1.6. Расширение функционала конструктора
1.7. ТЕСТ (в разработке)
Часть 2. Работа с микроконтроллерами

2.1. Параметры микроконтроллера ATmega328p
2.2. Обзор микроконтроллерной платы ARDUINO UNO.
2.3. Установка и среда разработки
2.4. Плата связи с ПК
2.5. ТЕСТ (в разработке)
Часть 3. Работа с программным обеспечением для МК ATmega328P
3.1. Запись загрузчика на микроконтроллер средствами Arduino IDE
3.2. Среда разработки Arduino IDE
3.3. ТЕСТ (в разработке)
Часть 4. Тестовое ПО конструктора спутника SiriusSat-3U
4.1. Тестовое ПО платы «Система энергопитания» (СЭП)
4.2. Тестовое ПО платы «Блок управления электроникой, механизмами и устройствами» (БУЭМУ)
4.3. Тестовое ПО платы «Блок управления системой ориентации и стабилизации» (БУСОС)
4.4. Тестовое ПО платы «Блок связи» (БС)
4.5. Тестовое ПО платы радиосвязи
4.6. Эксперимент с камерой дистанционного зондирования Земли
4.7. ТЕСТ (в разработке)
Часть 5. Программирование в ДРАКОНе
5.1. Графические элементы языка
5.2. Правила построения диаграмм
5.3. Работа с программой DrakonBar. Инсталляция программы
5.4. Интерфейс и приемы работы
5.5. Генерация программного кода
5.6. Программирование Arduino
5.7. Описание диаграмм для тестирования спутника SiriusSat-3U
5.8. Начальное тестирование плат. Консольная оболочка Servo
5.9. Тестовая диаграмма СЭП
5.10. Тестовая прошивка БУЭМУ
5.11. Тестовая прошивка БУСОС
5.12. ТЕСТ (в разработке)
Часть 6. Задачи по программированию SiriusSat-3U
6.1. Калибровка датчиков освещенности
6.2. Ориентация на солнце
6.3. Калибровка магнитометра
6.4. Контроль заряда АКБ
6.5. Сброс на "Землю" пакета данных
5 модуль. Исполнительные механизмы
Часть 1. Маховики МКА

1.1. Общая информация о маховиках
1.2. Расчёт колеса маховика
1.3. ТЕСТ (в разработке)
Часть 2. Электромагнитные катушки МКА

2.1. Общая информация о катушках
2.2. Расчёт вращающего магнитного момента катушки
2.3. Расчёт момента инерции МКА и углового ускорения равновесия
2.4. Расчёт сопротивления и напряжения в катушке
2.5. Расчёт времени работы катушек
2.6. Расчёт мощности и нагрева катушек
2.7. Калькулятор системы разгрузки маховиков
2.8. Установка калькулятора
2.9. Интерфейс калькулятора
2.10. Задача по расчёту электромагнитных катушек
2.11. ТЕСТ (в разработке)
6 модуль. Полезная нагрузка и миссии наноспутников
Часть 1. Миссии наноспутников

1.1. Миссии на НОО
1.2. Миссии в дальнем космосе
1.3. ТЕСТ (в разработке)
Часть 2. Полезная нагрузка для наноспутников

2.1. Виды полезной нагрузки для наноспутников
2.2. Примеры полезной нагрузки
2.3. ТЕСТ (в разработке)
Часть 3. Расчёт миссии наноспутника (в разработке)
3.1. Расчёт энергобаланса (в разработке)
3.2. Тепловой расчёт (в разработке)
3.3. Расчёт в GMAT (в разработке)
3.4. ТЕСТ (в разработке)
7 модуль. Эксперименты
Часть 1. Ориентация и стабилизация (в разработке)

1.1. Остановка вращения по 1 оси
1.2. Ориентация на солнце
1.3. Ориентация по магнитному полю
1.4. Наведение двух аппаратов друг на друга
1.5. Разгрузка маховиков электромагнитными катушками
Часть 2. Радиосвязь (в разработке)

2.1. Передача маяка
2.2. Передача данных по времени
2.3. Приём управляющих команд
2.4. Передача пакета данных с полезной нагрузки
Часть 3. Энергопитание (в разработке)
3.1. Заряд АКБ от солнечных панелей
3.2. Переход в энергосберегающий режим
3.3. Оптимальная ориентация на солнце
Часть 4. Полезная нагрузка (в разработке)
4.1. Распознавание объектов на поверхности "Земли"
4.2. Замер радиации
4.3. Передача данных по лазерной связи
4.4. Интернет вещей