主页 > 虚拟近年 >创客新创意,用树莓派打造个人方块卫星电脑DIY >

创客新创意,用树莓派打造个人方块卫星电脑DIY

2020-05-22 348评论
  • 创客新创意,用树莓派打造个人方块卫星

    打开电脑或拿起手机,跟朋友秀一下用自己的卫星拍的地球美景。企业用自己的个人卫星观察全球气候,预测全球油价与期货。拥有一颗自己的卫星,听起来是多幺遥不可及的事情。但在近年来开放式硬体快速发展,不管是在硬体或软体上都以开源方式,增进创新产品或Maker社群参与研发的行列。而在国内,台湾NASA – NSPO国家太空中心正在进行开源硬体为基础的方块卫星之研发计画。

    新创意,用树莓派工业版运算模组打造立方卫星

    英国树莓派(Raspberry Pi)正在全球发热,而树莓派之Compute Module核心,模组设计目的就是为了用于严苛的工业环境之下,内核採用的是Broadcom 2835(ARM11J6JZF-S) ARMv6架构、32位元、内频700Mhz,非常适合应用在工业自动化、POS、广告机、IOT物联网…等商业应用上。

    创客新创意,用树莓派打造个人方块卫星电脑DIY

    (图一 TRSI PC104模组)

    (採用PC104之介面,以方便进行相关通道(GPIO/SPI/Power/I2C)控制线与其他控制模组联通)

    国家太空中心NSPO目前所发展的TRSI(Tiny Remote Sensing Instruments)小型卫星遥测仪器,採用RPi双CMOS Camera介面及自製的太空用镜头,搭配Omnivision 5647 500万像素,支援1080P(最大解析度QSXVGA),强大的摄影能力结合5.8Ghz之RF及高达4Mbps之Data rate,透过此遥测模组拍照照片与摄影,可藉由与地面站连结后进行影像资料回传。

    内崁式应用Java于方块卫星之核心

    採用Pi4J之程式开发框架,设计以多执行绪处理工作排程,接收来自地面站的XML指令,并进行解析。

    XML处理分析模组,解析后可知欲执行之服务种类与型态(即时命令/定时工作服务)。

    创客新创意,用树莓派打造个人方块卫星电脑DIY

    (图二 TRSI服务框架)

    在订定了TRSI服务框架后,其实作方式分析设计如下图三,以此做为整个开发设计基础。

    创客新创意,用树莓派打造个人方块卫星电脑DIY

    (图三 程式实作设计)

    另外,採用的XML发展框架为JAXB请参考图四,预先设计相关XML Schema,透过Binding Compiler产生相关的类别与介面,再透过JAXB API直接进行Marshal/Unmarshal相关文件。以此方式,依照从RF收到进来的xml指令,动态产生相关XML文件指令,设计上达到标準化、后续容易扩充以及确保产生之文件,能够符合原先之XML定义。

    创客新创意,用树莓派打造个人方块卫星电脑DIY

    (图四 JAXB XML 框架)

    开放不是为了商业,而是为了让更多人参与

    太空中心希望让太空发展,不是只侷限在某个单位或者是大学里面,我们希望带领台湾能够从基础教育科学中,去发展与培植未来的科学人才与科技应用,开放与开源不是为了商业,而是为了让更多人参与,从而引领台湾卫星相关产业能够积极发展,站在太空中心的肩膀,让我们带领你开拓浩瀚的银河吧。

    创客新创意,用树莓派打造个人方块卫星电脑DIY

    (图五TRSI PC104+太阳能充电电池)

    本文作者:方振洲 博士、戴腾潆



  • 热门
    推荐