Přizpůsobitelný letový počítač pro raketu

Abstract

Táto práca pojednáva o tvorbe prispôsobiteľného letového počítača pre výkonovú študentskú raketu. Začneme stručným úvodom o výkonových raketách a letových počítačoch. Predstavíme si a vysvetlíme požiadavky, ktoré boli stanovené študentským tímom CTU SR, na základe zmien v novom systéme rakety Illustria Blok II. Odhalíme nástroje a programy, ktoré sme použili pri tvorbe hardvérových a softvérových riešení. Podrobne predstavíme kroky návrhu a osádzania dosky plošných spojov. Priblížime postup tvorby stavového automatu a správ komunikačného protokolu MAVLink pre letový počítač. Poskytneme detailný návod pre implementáciu firmvéru. Predvedieme funkčnosť hardvérového riešenia a najdôležitejších senzorov. Pre overenie softvérových riešení použijeme metodiku HIL testovania, ktorá využije simulácie 1D letu rakety v programe Matlab.This work addresses the creation of an adaptable flight computer for a high-power student rocket. A brief introduction on high-power rocketry and the purpose of flight computers is provided. The requirements set by the CTU Space Research student team, based on changes in the new Illustria Block II rocket system, are introduced and described. Additionally, the chosen tools used during the creation of the hardware and software solutions are detailed. The design steps and assembly of the printed circuit board are presented in detail. The design process of the flight commander state machine and a MAVLink communication protocol for the flight computer is demonstrated. A comprehensive guide to the firmware implementation is provided. The functionality of the hardware solution and on-board sensors is demonstrated. A hardware-in-the-loop testing methodology, employing a Matlab simulation of a one-dimensional rocket flight, is employed to verify the software solutions.