XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Конструктор «Орбикрафт» вместе с комплексом имитаторов космической среды «Терра» является комплексом полунатурного моделирования, предназначенным для обучения школьников и студентов основам разработки, проектирования, сборки, испытаний и эксплуатации малого космического аппарата. [1]

Конструктор "Орбикрафт" – это функциональная модель космического аппарата, позволяющая воссоздать движение спутника по орбите Земли с учетом освещения, магнитного поля Земли, расположения наземных измерительных пунктов и целей на поверхности. Общий вид комплекса представлен на рисунке 1. Собранный из конструктора аппарат взаимодействует с Землей по радиоканалу.

Рис. 1 Общий вид собранного комплекса

"Орбикрафт" - набор оборудования для реализации практических целей. Он позволяет почувствовать учащимся себя в роли команды космических инженеров. Уже тысячи школьников и студентов увлеклись космосом благодаря «Орбикрафту». Наборы «Орбикрафт» используются в десятках центров дополнительного и проектного образования, в школах, колледжах и вузах. Это способ приобщения молодых людей к точным наукам и аэрокосмическому образованию

Главная особенность комплекса заключается в следующем. Вместо разработки отдельных систем и углубления в их детальное устройство, конструктор предлагает сделать упор на системное проектирование аппарата в целом и быстрое получение результата - работающего прототипа.

Конструктор предоставляет следующие возможности:

Изучить системы связи и освоить передачу сообщений и фотоснимков

Использовать полезную нагрузку – камеру.

Освоить алгоритмы ориентации и стабилизации.

Освоить интеграцию собственной полезной нагрузки на базе Arduino.

Для школьников этот конструктор полезен тем, что дает возможность:

Изучить конструкцию малых космических аппаратов;

Проектировать и моделировать конструкции в специализированных программах;

Воссоздавать прототипы на 3D принтерах;

Составлять программы полета малых космических аппаратов;

Собирать и тестировать малые космические аппараты.

Новые идеи, мысли, возможности открывают перед школьниками дорогу на различные олимпиады, в которых они продолжают развивать свой потенциал.

Для студентов также актуален этот конструктор, так как он предоставляет следующие возможности:

Проектировать корпусные и функциональные элементы малых космических аппаратов;

Отрабатывать сборку, балансировку, тестирование космического аппарата;

Составлять программы полёта, программировать бортовой компьютер;

Моделировать работу подсистем космического аппарата;

Создавать прототипы данного конструктора;

Отрабатывать взаимодействие спутника дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) с наземными комплексами управления, реализовывать ориентацию космического аппарата по Солнцу и магнитному полю, производить съемку модели Земли бортовой камерой.

Изучая данный конструктор, студенты приобретают знания, умения и первоначальные навыки, которые входят в компетенции инженера-конструктора, что позволяет им в дальнейшем работать в этой сфере на предприятиях, получать различные гранты.

Основным заданием является проверка функциональности базового набора. Собрать спутник максимально аккуратно. Нужно продумать компоновку модулей так чтобы она не противоречила их функциональности.

После проработки концепции и сборки, ребятам необходимо отладить работу системы электропитания (СЭП), бортового вычислительного модуля (БКУ), датчиков угловой скорости, магнитного поля и вспомогательных модулей.

Задача школьников продемонстрировать функциональность модулей, путем запуска тестовых программ. После этого собирается единый код, демонстрирующий функциональность модулей.

В конечном счете должна получиться программа, которая по запросу из сервисной консоли веб-интерфейса опрашивает модуль и выдает его текущий статус (в работе он или нет) и если он в работе, то выводить его основные характерные параметры.

В настоящий момент мы являемся преподавателями в детском технопарке Кванториум, где проводим занятия по данному конструктору для школьников и студентов. На рисунке 2 представлена работа школьников с конструктором.

Рис.2 Сборка и программирование конструктора школьниками

Таким образом данная работа показывает на сколько значима роль конструктора Орбикрафт в образовательных целях.

Список литературы:

Конструктор спутника "ОрбиКрафт"[Электронный ресурс]. URL:http://www.orbicraft.sputnix.ru/doku.php?id=star

использование конструктора «орбикрафт» в образовательных целях

Электронный ресурс]. URL: https://lomonosov msu.ru/file/event/5809/eid5809_attach_8d3d1c930e9974077f853f63cfbbefd0ffdbfd63.pdf

Код для цитирования: Скопировать