Model Uydu Yarışması

Öncelikle yazımıza’’ uydu nedir? ne işe yarar?’’ diye başlamak daha doğru olacaktır.

‘’ Uydu, bir gezegenin ya da başka bir uydunun etrafında belirli bir yörüngede dönen gök cismi.’’teoride ve coğrafi bilgilerde bu şekilde denilebilir.  Fakat uydu/uydular aslında hayatımızın her alanında her saatinde kullandığımız fakat bizim farkına varmadığımız elektrik ,elektronik ve makine alanlarında teknolojinin son sürümünü kullanarak insanoğluna hizmet etmekte olan bir baş yapıt olarak söylemek , çok da mecazi bir anlam katmaz.

 

Çok küçük bir örnek vermek gerekirse , akıllı telefonlarda ki ‘’……..  konumuzunu kullanmak istiyor ’’ şeklindeki mesajların,  bizim için çok da büyük bir işlevi olmadığı gibi görünsede, dünya üzerinde 24 GPS uydusunun birbiri ile haberleşerek akıllı telefonlarımızdaki GPS formatına frekans ve sinyaller ile en az 4 tane GPS uydusunun bağlanmasını sağlayarak, konumumuzu bulmasını ve herhangi bir şekilde paylaşmamızı sağladığını ve bu durumun saliseler içerisinde olduğunu biliyor muyduk  ?

Yolcu uçaklarının ,savaş uçaklarının, İHA ,SİHA ,hava savunma sistemlerinin  vb tüm otonom araçlarının uydudan alınan veriler ile harekete geçtiğini veya uydudan gelecek veriler ile çalıştığını biliyor muyduk ?

Peki nedir bu veriler ?

Bir bölgede ki yer koordinatlarının ,  enlem boylam olarak GPS den alınan verilere göre araçların hareket etmesi,

Uçakların GPS uydularından alınan yükseklik verilerine göre uçuş anında kalkış ve iniş de uydudan gelecek verilere göre hareket etmesi,

Meteoroloji uçaklarının uydulardan gelecek basınç ,sıcaklık gibi verilere göre hava tahmini yapması gibi bir çok alanda kullanılmak üzere uydulardan gelecek verilere ihtiyaç vardır.

Kısaca uyduların insanoğlunun hayatı üzerinde ki etkisinden bahsettikten sonra, asıl konumuz olan TÜRKSAT MODEL UYDU yarışmasına kısaca değinmek isterim, Ancak;

TÜRKSAT MODEL UYDU yarışması detaylı bir şekilde anlatmak yerine , yarışma hakkında önemli bulduğum konuları ve yarışma isterlerine yeni eklenen süreçleri naçizane bahsetmek isterim.

Yarışma hakkında daha detaylı bilgiye yarışma kılavuzunu indirerek ulaşabilirsiniz.

TÜRKSAT MODEL UYDU YARIŞMASI NEDİR ?

Bu sene 5.düzenlenecek olan Türksat Model Uydu yarışması , mühendislik öğreniminde  olan ve teori ile pratiği birleştirerek uzay/uydu projesini küçük modelleme yaparak , Türk Uzay Endüstrisine katkı sağlamak amacıyla düzenlenen bir yarışmadır. Türkiye’nin uzay alanında yapmış olduğu çalışmalar hakkında bilgi almak için buraya tıklayabilirsiniz. 

Tasarımdan üretime ve görev sonrası gözden geçirilmesine kadar bir uzay/uydu projesinin tüm yönlerini içerir. Yarışma; telemetri ve iletişim gereksinimlerini karşılamak, otonom yapı sağlamak ve disiplinler arası çalışan bir sistem geliştirmek gibi özellikleriyle gerçek sistemlerin çeşitli yönlerini yansıtacak şekilde tasarlanmıştır.

Türksat Model Uydu Yarışması dosya süreçleri bakımından diğer yarışmalara nazaran , daha uzun sürmektedir.Yarışmaya başvuru ve katılma  aşaması, 7 adet  süreçten oluşmaktadır.

Aşamalara geçmeden önce yarışmada nasıl bir uçuş strateji oluşacak kısaca anlatarak dosya süreçlerinden önce bilgi sahibi olalım ;

1. Drone veya roket ile , oluşturduğunuz model uydunun 500 metre irtifaya çıkarılması ile başlayan süreç de 500 metreden bırakılan model uydunun 400 metreye kadar iniş sürecine PASİF İNİŞ , 400 metreden yeryüzüne iniş sürecine AKTİF İNİŞ süreci denir. Bu iniş aşamalarını detaylı bir şekilde aşağıdaki yazımız da anlatacağım.

(Aktif iniş sistemi 2020 TÜRKSAT MODEL UYDU yarışmasına yeni gelen bir isterdir.)

2.Model uydunuz, 400 metre irtifaya geldiği anda taşıyıcı ve görev yükü (Mekanik Kısmı Aşağıda Anlatıldı ) otonom bir şekilde ayrılması gerçekleşir, yarışma isterlerinde bulunan ve  bu isterlere göre seçilen sensörlerden veri alınması başlayacaktır.

3.Ayrıca model uydunuz da bulunacak kamera ile 400 metre irtifadan itibaren  yer istasyonuna görüntü aktarımı sağlanıp , görüntüyü bir sd karta kayıt edilmesi gerekmektedir.

4.Alınan veriler 1 Hz hızında yer istasyonunda gösterilmeli , ve excel formatında kayıt edilip uçuş bitişinde yetkililere teslim edilmelidir.

5.Uçuş bitişinde yeryüzüne inen model uydunuz GPS ile bulunmalı ve sesli ikaz (buzzer ) ile tespit edilmelidir. Model uydunun hasar boyutu incelenmelidir.

DOSYA SÜREÇLERİ;

POR , PDR CDR ,QR,FRR,UÇUŞ ve PFR olmak üzere dosya da bulunan teori ve pratiğe dökülen aşamalardır.

1-POR: Proje planının oluşturulduğu ve takım organizasyonunun belirlendiği aşama

2-PDR: Ön tasarımların yapıldığı, ekipman, alt sistem ve sistem seviyesinde yapılacak testlerin planlarının ve prosedürlerinin raporlandığı aşama

3-CDR: Üretilecek tasarımın detaylarını içeren; ekipman ve alt sistemlerin testlerinin yapılıp raporlandığı aşama,

4-QR: Montajı tamamlanan sistem için sistem seviyesi testlerin yapıldığı ve raporlandığı aşama,

5-FRR: Model Uydu’nun fiziksel olarak uçuşa hazır olma durumunun kontrol edildiği aşama,

6-AR + Launch: Uçuş günü Model Uydu’ların yarışma komisyonuna teslim edilmesi ve uçuşu,

7-PFR: Yapılan uçuş sonrası gelişmelerin incelendiği, elde edilen tecrübelerin raporlandığı aşama.

 

Peki , bu aşamalarda tasarlanan örnek bir model uydunun , nasıl bir tasarım ,nasıl bir alt elektronik alt sistem , nasıl bir yer istasyonu yazılımı gerçekleştirebilir?

Her sene kendini geliştiren ve farklı isterler eklenen model uydu yarışmasında , model uydunun öncelikle mekaniksel olarak tasarımında ara katmanlar yapılarak , alt elektronik tasarım ile bağdaştırıcı şekilde düzenleme yapılmalıdır.

Önce mekaniksel olarak model uydumuzu tanıyalım.Model uydu mekanik olarak iki kısımdan oluşmaktadır.

1.Taşıyıcı

2.Görev Yükü

Taşıyıcı; Görev yükünü koruyan ve model uydunun en dış katmanıdır.

Görev Yükü; Yarışma isterlerinde bulunan sensörlerin ve alt elektronik sistemin katmansal olarak bulunduğu , taşıyıcının içinde bulunduğu kısımdır.Yani kısacası tüm işlevsel sistemlerin gerçekleştiği kısımdır. ( Alt Elektronik Sistem,Auto-Gyro Sistemi)

Alt elektronik tasarım ise ,yarışma kılavuzunda ki istenen veriler uygun sensör seçimleri ile PCB baskı devre yapılarak oluşturulabilir.

Burada diğer bir önemli nokta ise model uydu da seçilecek telemetri modülüdür.

Nedir telemetri modülü ve nasıl bir telemetri modülü seçilmelidir ?

Telemetri modülü , kablosuz  veri haberleşmesinde kullanılan iletişim modülüdür. Model uydunun 2020 yılı isterlerinde 400 metreden veri almasını, görüntü aktarımı ve video aktarımı istenmektedir. Bu üç ister de ,bant genişliği ve  dBi si yüksek iletişim modülü kullanmak daha doğru olacaktır.

Peki Yer İstasyonu Nedir ? Nasıl Bir ara yüz Tasarlanmalıdır?

Yer istasyonu ,model uydudan alınan sıcaklık  ,basın ,yükseklik ,iniş hızı ,GPS den alınan enlem boylam yükseklik vs verilerin , ara yüz için tasarlamak istenen yazılım programında gösterilmesidir.

Tasarlanacak ara yüzde verilerin zamansal olarak  ve grafiksel olarak gösterilmesi önemlidir, ayrıca model uydunun ivmelenme şeklinde 2 boyutlu olarak eksenel biçimde  ve görüntü aktarımının  ara yüz tasarımında detaylı gösterilmesi gerekmektedir.

Peki iniş sürecinde ki PASİF ve AKTİF İNİŞ nedir?

Model Uydunun 500 metre den 400 metreye kadar ki iniş sürecine Pasif İniş Sistemi denir. Pasif iniş sistemi paraşüt  ile , 400  metreye kadar inişini gerçekleştirir. (Yani otonom olarak taşıyıcı ve görev yükü ayrılması gerçekleşene kadar)Paraşüt sistemi için hangi paraşüt tipini , paraşüt açısını hesaplayarak seçmek daha mantıklı olabilir.

400 metreden itibaren Model Uydunuzun yeryüzüne kadar ki iniş sürecine Aktif İniş Sistemi denir. Aktif İniş , Auto-Gyro sistemi ile alakalı kullanılan rotor kısmını içerir. Aktif İniş Sisteminde kullanılacak pervaneler sayesinde yarışma isterlerinde iniş hızı 8-10 m/s

hızları arasında değişmesi gerekmektedir. Auto-Gyro sistemi ile alakalı daha detaylı bilgi için CANSAT yarışmalarında ki rotor düzeneklerini araştırabilirsiniz.

Kısacası model uydumuz,  mekanik kısımları olan olan taşıyıcı ve görev yükümüz;

pasif iniş sisteminde  Taşıyıcı+Görev Yükü,

aktif iniş sisteminde ise Görev Yükü olarak iniş strateji gerçekleşmektedir.

 

Türksat Model Uydu Yarışması 2020 Video Aktarım isteri Nedir?

Bu sene düzenlenecek olan Model Uydu Yarışmasında ise, önemli bir  ister olan video aktarımı , Türksat yetkilileri tarafından verilecek video paket dosyasını yer istasyonundan , model uydunuzda bulunacak bir sd karta kaydetmesini isteyen ve bu sene ( 2020 TÜRKSAT MODEL UYDU YARIŞMASI ) getirilen bir isterdir. Dosya boyutu yaklaşık 1 MB olacak şekilde olacaktır. Bu durumla alakalı , almak istediğiniz telemetri modülü bant ve dBi bakımında data transferi yönünden ve çok güçlü alıcı verici sistemi açısından önemli bir seçim olmak zorundadır.

Model Uydu Yarışması İçin önemli bulduğum ve yapılması gereken önerileri sizinle ,edindiğim tecrübeler kapsamında paylaşmak istedim. Soru ve aklınıza takılan bir durumda yorum yaparak bizlerle iletişime geçebilirsiniz.

 

Bürküt İHA ve Model Uydu Ekibinden

Model Uydu Takım Kaptanı Salih SARSILMAZ