Implementação de aviônica embarcada redundante com RTOS para foguetes modelos com paraquedas de dois estágios
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Date
2021-12-15Author
Teloken, Francisco
Orientador
Becker, Ricardo
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O foguetemodelismo atua no desenvolvimento de tecnologias relacionadas a foguetes em escala reduzida, integrando diferentes áreas de engenharia com um objetivo em comum, como por exemplo lançamento de nanosatélites em órbita, aprimoramento e testes de tecnologias relacionadas a foguetes em menor escala, sondagem atmosférica, entre outras possibilidades. Com a ascensão de uma nova corrida espacial, equipes e competições em níveis nacional e internacional necessitam de plataformas aviônicas dedicadas com o objetivo principal de atuar sobre sistemas de recuperação capazes de trazer o foguete modelo em segurança ao solo, além de caracterizar o voo em relação aos parâmetros de aceleração, velocidade e deslocamento para comparação com modelos previamente simulados em softwares específicos para a área. Desta forma, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma plataforma aviônica redundante, que deverá atuar sobre dois sistemas de recuperação em momentos distintos do voo, utilizando informações provenientes de sensores dedicados a transdução das grandezas físicas do meio e equacionando-as por intermédio de sistemas microcontrolados. Também, são apresentadas as referências necessárias para o desenvolvimento da aviônica implementada, tratando desde a estrutura de foguetes até os estágios discretizados que compõe o sistema redundante, abordando os algoritmos das rotinas operacionais implementados em RTOS, além das aplicações para com os sensores de navegação inercial empregados, caracterizando a aplicabilidade destes em relação as etapas de lançamento simuladas em software específico. A integração do hardware em um protótipo de PCB dedicado, permitiu a análise prática do modelo em giga de testes específica, predeterminando os possíveis cenários encontrados em um lançamento real, e também validando os conceitos previamente abordados, quanto aos barramentos de dados e sincronização existentes. Os resultados obtidos diante dos aspectos construtivos, permitiram analisar e quantificar as grandezas físicas relacionadas ao foguete modelo, ilustrando os máximos valores encontrados em testes laboratoriais e qualificando o sistema para a aplicação proposta. [resumo fornecido pelo autor]