Napisane przez Jędrzej Marsz, SQ2DK. Opublikowano w Projekty techniczne
Koło Naukowe Morski Klub Łączności SZKUNER SP2ZIE przygotowując się do realizacji projektu w zakresie budowy naziemnej stacji do łączności sateli-tarnej na potrzeby komunikacji ze studenckim satelitą PW-Sat3, budowanym przez studentów Politechniki Warszawskiej, podjęło prace zmierzające do po-prawy dokładności pozycjonowania anten wykorzystywanych do śledzenia i nawiązywania łączności z obiektami znajdującymi się w przestrzeni kosmicznej, które przelatują nad terenem Polski. Jednocześnie uznano, za konieczne wyeli-minowanie możliwych błędów pojawiających się w urządzeniach pozycjonują-cych anteny (rotor), celem poprawienia ich niezawodności, która jest nieodzow-na dla zapewnienia stałej i bezpośredniej łączności z obiektem orbitującym w przestrzeni kosmicznej w projektowanej, zdalnie sterowanej stacji naziemnej.
Opisywana tu modyfikacja polega na dodaniu enkodera bezwzględnego azymutu.
Rotory SPID RAS są szeroko stosowanymi i cenionymi rotorami Azymut-Elewacja, używanymi głównie dla amatorskiej łączności radiowej. Najczęściej stosuje się je wraz z stosunkowo lekkimi antenami kierunkowymi na pasmo 2m oraz 70cm. Wszelkie szczegóły dotyczące tego modelu znaleźć można na stronie producenta ( http://spid.net.pl/pl/ras/ ).
Rotor jest dość niezawodny i zapewnia wystarczającą precyzję do pracy w paśmie 2m i 70cm. Najczęściej jako sterownik do owych rotorów wykorzystuje się sterownik SPID ROT2Prog.
Obrót anteny odbywa się poprzez podanie napięcia na złącza silnika szczotkowego prądu stałego a zwrotnie podawane są impulsy z kontaktronu, który przełączany jest magnesem umieszczonym na tarczy pierwszego stopnia przekładni. W wersji podstawowej otrzymujemy sprzęt, który generuje jeden impuls na stopień.
Rozwiązanie jest to bardzo proste i dość dokładne, posiada jednak wadę związaną z zastosowaniem enkodera inkrementalnego – w przypadku straty impulsu, lub rozprogramowania się sterownika, pozycja rotora będzie obaczona nieznanym błędem, który trzeba skalibrować przez fizyczne sprawdzenie położenia rotora.
Aby wyeliminować tą wadę można dołożyć enkoder bezwzględny, który podaje kąt pod którym ustawiony jest rotor niezależnie od impulsów lub sterownika czy zasilania.
Najprymitywniejszym rozwiązaniem było by dołożenie potencjometru w osi obrotu i sprawdzanie napięcia. Rozwiązanie takie stosuje się w niektórych rotorach. Obecnie na rynku dostępne są enkodery magnetyczne, które nie wymagają mechanicznego sprzężenia osi obrotu z enkoderem i zapewniają doskonałą rozdzielczość i precyzję. W opisywanym rozwiązaniu użyto enkoder AS5600 ( https://ams.com/en/as5600 ) wraz z magnesem neodymowym (uwaga na stosowany magnes – nie we wszystkich zestawach sprzedawane są odpowiednie – wymagany jest taki, gdzie bieguny znajdują się po bokach a nie w orientacji góra-dół). Układ na płytce PCB można kupić za mniej niż 30zł.
Czytaj dalej
