CanSat ve Model Uydu İniş, Altimetre ve Telemetri Çalışma Tezgahı
Tek/iki kademeli paraşütleri, Knacke-Pflanz açılma şok yüklerini, MEMS barometrik tepe noktası filtrelerini, RF CSV telemetri hatlarını, rampa pillerini ve NiCr yakma tellerini boyutlandırın.
SYS.SIMULATOR // CANSAT & MODEL SATELLITE ENGINEERING WORKBENCH
Deterministic Descent, Altimeter, Telemetry & Separation Sizer
Coupled troposphere aerodynamics (ICAO Doc 7488 ISA + Knacke 1992 Pflanz opening-shock method), MEMS barometer apogee filtering, RF link & launch-rail standby battery sizing, and NiCr thermal release calculations for PDR/CDR documentation.
AERODYNAMIC & DEPLOYMENT PARAMETERS
Simple 6–8 gore flat polygon; requires a 10–15% apex spill hole to damp pendulum oscillation.
Touchdown Rate v_t
8.76 m/s
Effective S = 895 cm²
Flight Duration & Drift
95.0 s
Wind drift: 428 m
Opening Shock (Pflanz)
31.5 N (9.7 G)
Shroud SF: 21.2×
Target Canopy Sizing
10 m/s → Ø29.8 cm
5 m/s → Ø59.6 cm
- Single-Stage Descent (Flat Circular (Standard Ripstop Nylon))
- Horizontal Wind Drift (m, at 4.5 m/s wind)
Verileri tablo olarak göster
| Elapsed Descent Time (s) | Single-Stage Descent (Flat Circular (Standard Ripstop Nylon)) | Horizontal Wind Drift (m, at 4.5 m/s wind) |
|---|---|---|
| 0 | 850 | 0 |
| 24 | 632 | 108 |
| 48 | 416 | 216 |
| 71 | 212 | 319 |
| 96 | — | — |
MEMS BAROMETER & KALMAN / IIR FILTER CONFIGURATION
Drone/CanSat flight-control standard; hardware IIR filter and FIFO prevent packet loss during pyrotechnic ejection.
Raw vs. Filtered Alt Noise
±2.1 cm RMS
Unfiltered raw: ±6.8 cm
Vertical Velocity σ_vz
±0.75 m/s
Trigger delay: 0.72 s (18 samples)
Ejection Spike Immunity
MODERATE RISK
Min recommended: ≥15 samples
ISA MISSION PRESSURE TABLE (PAD ELEVATION = 150 m ASL)
| Flight Event | Altitude AGL | Expected Pressure | Firmware Trigger Rule |
|---|---|---|---|
| Launch Pad Baseline (P₀) | 0.0 m | 995.36 hPa | Store in FRAM/EEPROM on `CMD,CAL` |
| Stage-2 Separation Threshold | 400 m | 948.90 hPa | STATE==DESCENT && h_filt ≤ 400 m for ≥15 samples |
| Nominal Apogee | 850 m | 898.75 hPa | v_z < −2.0 m/s for ≥15 samples (+600 ms ejection blanking) |
RF TRANSCEIVER & LAUNCH-RAIL POWER PROFILE
Standard for AAS US CanSat Competition (ITU Region 2 ISM band; configure NETID/PAN ID per team).
Slant Range & FSPL
1.99 km
FSPL: 97.6 dB
Link Margin
+34.5 dB
Rx: -66.5 dBm
1st Fresnel Zone r₁
12.8 m
Keep Tripod ≥ 2 m AGL
Min 2S Battery (7.4 V)
420 mAh
Total: 3.10 Wh (incl. 35% margin)
INTERACTIVE CSV TELEMETRY PACKET & BANDWIDTH AUDITOR
Paste a sample ASCII CSV telemetry line from your flight firmware to verify field count, byte length, and RF channel utilization at 4 Hz:
NICHROME 80 (NiCr 80/20) THERMAL CUTTER SIZER
Wire Resistance & Dia
0.41 Ω
Ø0.202 mm
Pulse Current & Power
4.60 A
8.6 W on wire
Surface Heat Flux
113.5 W/cm²
Cut time: ~0.25 s
Release Status
OVERCURRENT RISK
Timeout at 2.5 s
OPEN-HARDWARE CANSAT CAD (.STEP / .DXF) & KICAD CIRCULAR PCB GENERATOR
Download standard-compliant mechanical envelopes (Ø66 × 115 mm ESA CanSat cylinder) and a ready-to-route Ø62.0 mm circular KiCad 7/8 PCB template with 4× M3 standoffs on a Ø53.0 mm bolt circle:
DETERMİNİSTİK FİZİK VE VERİ METODOLOJİSİ
Bu Hesaplayıcı Nasıl Çalışır?
Kaynak modüller: lib/physics/cansat.ts
ICAO troposfer atmosferinde (0–11 km) dört yörünge altı CanSat / Model Uydu alanını çözer: Knacke/Pflanz paraşüt iniş ve açılma şoku mekaniği, MEMS barometrik altimetre filtreleme ve tepe noktası (apogee) tetikleme güvenliği, LoRa/XBee bağlantı ve 2S pil bütçesi ile NiCr 80/20 yakma teli ayrılma hesabı.
Yönetici Denklemler ve Fiziksel Model
v_t = √((2·m·g₀) / (ρ(h)·C_d0·S_eff)), F_shock = C_d0 · S_eff · (½·ρ·v_dep²) · C_x · X₁(A)ICAO Doc 7488/3 yoğunluğunu ρ(h), baca delikli etkin alanı S_eff = (πD₀²/4)(1 − γ²) ve Pflanz şok azaltma çarpanını X₁ hesaplar.
σ_filt = (σ_P / (ρ·g₀))·√(α / (2 − α)), q'' = I²·R_tel / (π·d_w·L_w)0,6 s ayrılma geçici rejiminde yanlış tetikleme riskini denetler ve tel yüzey ısı akısını UHMWPE (16 W/cm²) ile Naylon (24 W/cm²) eşikleriyle kıyaslar.
Girdiler, Parametreler ve Birimler
| Parametre | Birim | Fiziksel tanım |
|---|---|---|
| m, D₀, kubbe | g, cm, 7 tip | İniş kütlesi, nominal paraşüt çapı, baca deliği oranı ve kubbe tipi (düz dairesel, haç, toroidal, parafoil, otogiro). |
| h_apo, v_dep, v_rüzgar | m, m/s, m/s | Ayrılma irtifası (AGL), açılma anı bağıl hızı ve yatay rüzgâr hızı. |
| Sensör, Radyo, AWG | BMP/MS5611, LoRa/XBee, 28–36 | Barometre filtre parametreleri, telemetri/pil safhaları ve Nikrom tel çapı. |
Kabuller ve Geçerlilik Sınırları
- 11.000 m irtifaya kadar ISA troposferik sıcaklık gradyanı (6,5 K/km) ve sabit yatay rüzgâr profili varsayılır.
- Askı ipi güvenlik katsayısına Knacke §6.3 uyarınca 0,50 düğüm verimi çarpanı dahildir.
Varsayılan Değerlerle Çözümlü Örnek
Yerde 8,50 m/s limit hızla iner (ESA 8–11 m/s aralığına uygun), 5,6 g açılma şoku ve 4 m/s rüzgârda 459 m sürüklenme üretir; 7,4 V (1,5 Ω seri direnç) ile sürülen 12 mm 30 AWG NiCr tel 47,8 W/cm² akıyla UHMWPE ipi ~0,47 saniyede keser.
- Yer limit iniş hızı
- 8,50 m/s (459 m sürüklenme)
- Pflanz açılma şoku
- 5,6 g (18 m/s açılmada)
- BMP388 süzülmüş RMS gürültü
- 0,019 m (α = 0,15, 25 Hz)
- 30 AWG NiCr UHMWPE kesimi
- 47,8 W/cm² (~0,47 s)