Abstract
Қазіргі уақытта Төменгі Жер орбитасы (LEO) наноспутниктер үшін ең танымал орынға айналды. Бірақ бұл орбитаның өз қиындықтары бар: спутник жер станциясының үстінен өте жылдам (сағатына 28 000 км-ден астам жылдамдықпен) ұшып өтеді. Осы қысқа уақыт аралығында - небәрі 10-15 минут ішінде - жиналған барлық маңызды ақпаратты жерге жоғалтпай өткізіп үлгеру керек. Сондықтан наноспутниктердің шектеулі энергиясы мен шағын өлшемін ескере отырып, сенімді әрі жылдам телеметрия жүйесін жасау өте маңызды мәселе. Зерттеу нысаны мен міндеттеріне тоқталсақ, біздің зерттеуіміз шағын спутниктердің байланыс жүйелеріне арналған. Негізгі міндетіміз - наноспутник бортындағы сенсорлардан (температура, қысым, бағдарлау деректері) ақпаратты жинаймыз, оларды арнайы цифрлық пакеттерге біріктіреміз және жер станциясына қатесіз жіберуді қамтамасыз етеміз. Сонымен қатар, жердегі оператор бұл мәліметтерді бірден түсінуі үшін оларды экранға ыңғайлы график ретінде шығаруды көздейміз. Жобаны жасау үшін біз ESP32 микроконтроллерін таңдадық, өйткені ол қуатты әрі энергияны үнемдейді. Деректерді алыс қашықтыққа жіберу үшін LoRa (Long Range) радиомодулін қолданамыз. Бұл технология Төменгі Жер орбитасынан сигнал қабылдауға өте қолайлы, себебі ол кедергілерге төзімді. Ал жер станциясында деректерді өңдеу және визуализация жасау үшін Python бағдарламалау тілін пайдаланамыз. Python-да жазылған бағдарламамыз спутниктен келген кодтарды оқып, оны нақты уақытта «тірі» графиктерге айналдырады. Нәтижесінде жұмыс барысында біз макеттік наноспутник пен жер станциясының арасындағы байланыстың толық жұмыс істейтін моделін құрастырдық. Бұл модель нақты уақыт режимінде деректерді жинап, оларды өңдеп, экранға шығара алады. Біздің жасаған платформамыз нақты ғарыштық аппараттарды құрастырмас бұрын, олардың телеметриялық жүйелерін сынап көруге және баптауға арналған өте ыңғайлы эксперименттік база болып табылады. Осылайша, біз Төменгі Жер орбитасындағы спутниктер үшін тиімді байланыс алгоритмін іс жүзінде дәлелдедік.