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Title in Portuguese: Identificando o apogeu de um foguete utilizando a controladora Pixhawk
Author: Oliveira, José Wesley Araújo de
Advisor(s): Braga, André Ribeiro
Keywords: Altitudes - Medição
Sistemas embarcados (Computadores)
Veículos espaciais
Issue Date: 2019
Citation: OLIVEIRA, José Wesley Araújo de. Identificando o apogeu de um foguete utilizando a controladora Pixhawk. 2019. 79 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Computação)- Universidade Federal do Ceará, Campus de Quixadá, Quixadá, 2019.
Abstract in Portuguese: Em foguetes lançados pelo Grupo de Desenvolvimento Aeroespacial da UFC - GDAe, que é um grupo voltado para o estudo, desenvolvimento e construção de foguetes, há muitos problemas posteriores aos lançamentos em virtude do impacto do projétil ao atingir o solo, o que pode requisitar reparo de componentes ou obtenção de novos materiais, e a dificuldade de localização do foguete ao fim da trajetória, evidenciada pela aleatoriedade da rota tomada pelo projétil. O grupo já propôs o uso de um paraquedas no foguete, porém, não conseguiu implementar corretamente. Uma forma de aumentar a precisão de pouso de cargas em sistemas de paraquedas não-tripulados é utilizando algoritmos de controle que obtêm dados coletados através de sensores instalados em paraquedas. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo implementar um algoritmo de identificação do apogeu possibilitando a abertura de um paraquedas em um foguete criando condições para que um eventual sistema de controle possa ser implementado. O estudo foi realizado a partir da construção de um foguete de garrafa Pet e da utilização da placa controladora Pixhawk. Acoplando a Pixhawk no foguete foi possível escrever dados de altitude de testes em um microSD e, após a realização de diversos lançamentos foi desenvolvido um algoritmo utilizando Filtro de Kalman. O filtro foi aplicado nos conjuntos de dados salvos no microSD e resultou em uma taxa de erro padrão por atraso de detecção de 0,027529 segundos e de desvio padrão de 0,055058. Foi desenvolvido um modelo matemático que estima o apogeu do lançamento a partir da quantidade pressão e da quantidade de água utilizada no foguete, além, de um plano de testes para facilitar a validação experimental da solução.
Abstract: In rockets launched by the UFC Aerospace Development Group - GDAe, which is a group focused on the study, development and construction of rockets, there are many post-launch problems due to the impact of the projectile on the ground, which may require repair. of components or obtaining new materials, and the difficulty of locating the rocket at the end of the path, evidenced by the randomness of the route taken by the projectile. The group has already proposed the use of a parachute rocket, but failed to implement correctly. One way to increase the accuracy of position landing in unmanned parachute systems is by using control algorithms that get data collected through sensors installed on parachutes. Thus, this work aims to implement a apogee identification algorithm allowing the opening of a parachute in a rocket creating conditions for a possible control system to be implemented. The study was conducted from the construction of a Pet bottle rocket and the use of the Pixhawk controller board. By coupling the Pixhawk on the rocket it was possible to write test altitude data on a microSD and, after several launches, an algorithm was developed using Kalman Filter. The filter was applied to data sets saved in microSD and resulted in a detection error standard error rate of 0.027529 seconds and a standard deviation of 0.055058. A mathematical model was developed that estimates the launching peak from the amount of pressure and the amount of water used in the rocket, as well as a test plan to facilitate the experimental validation of the solution.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/49734
metadata.dc.type: TCC
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