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卫星跟踪器

组件和用品

Arduino MKR1000
× 1
步进电机
× 2
滚珠轴承
× 1

必要的工具和机器

3D 打印机(通用)

关于这个项目

这是一个卫星跟踪器,带有一个基于真实卫星天线的 3D 打印天线。这是在行动:

当卫星从头顶飞过时,该天线将实时跟踪任意数量的卫星。

硬件

卫星天线和支撑结构是 3D 打印的; STL 文件可以在 Thingiverse 上找到:https://www.thingiverse.com/thing:4541354

步进电机连接到 Arduino 如下:

我剥了一根 USB 电缆,并使用 +5 V 和 GND 线为移动电池组的步进器供电。

软件

项目代码在Github:https://github.com/alexchang0229/SatelliteTracker

卫星的轨道通常以两线元 (TLE) 集给出,大多数卫星由 NORAD 跟踪,它们的 TLE 可以在:http://www.celestrak.com 上找到。

使用 MKR 1000 WiFi 板,我从 celestrak 获取感兴趣卫星的最新 TLE;幸运的是,这个库中已经完成了从 TLE 转换为实际方位角和仰角的复杂部分:https://github.com/Hopperpop/Sgp4-Library

我也使用了RTC零库获取当前时间:https://github.com/arduino-libraries/RTCZero

控制两个步进电机的accelstepper库:

https://www.airspayce.com/mikem/arduino/AccelStepper/

下面是代码的工作原理:

  • 连接到互联网并获取当前纪元时间。
  • 从 Celestrak 获取卫星 TLE,保存并预测即将到来的通行证。
  • 将碟子置于待机状态 Az =0(北),EL =25
  • 在通过前 5 分钟,将菜移动到通过开始并等待。
  • 通过时跟踪卫星
  • 在通过结束时等待 2 分钟,预测下一个通过。
  • 回到待机状态直到下一次

您可以使用免费版的 STK 来验证预测:https://www.agi.com/products/stk

而已!如果您尝试过,以及是否有任何需要澄清的地方,请告诉我。

如果你想用卫星跟踪器 3D 打印一些卫星,请查看我在 thingiverse 上的设计:https://www.thingiverse.com/yychang/designs


代码

卫星跟踪器代码
根据您的情况配置 tracker_main 并上传到 Arduino MKR 1000 WiFihttps://github.com/alexchang0229/SatelliteTracker

定制零件和外壳

卫星跟踪天线模型
使用 PLA 打印卫星天线和支架。 thingiverse.com 上的 CAD 文件

示意图

阿杜诺 |步进控制器
方位角:
2 -> 1
3 -> 2
4 -> 3
5 -> 4
海拔:
9 -> 1
10 -> 2
11 -> 3
12 -> 4

制造工艺

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