Traqueur satellite avancé : Antenne 3D pilotée par Arduino MKR1000

Composants et fournitures

Composant	Quantité
Arduino MKR1000	1
Moteur pas à pas	2
Roulement à billes	1

Outils et machines nécessaires

• Imprimante 3D (générique)

À propos de ce projet

Voici un traqueur satellite avec une antenne parabolique imprimée en 3D, basée sur une vraie antenne satellite. Voici l'appareil en action :

Cette antenne suit en temps réel n'importe quel nombre de satellites lorsqu'ils passent au-dessus.

Matériel

L'antenne parabolique et la structure de support ont été imprimées en 3D ; les fichiers STL sont disponibles sur Thingiverse : https://www.thingiverse.com/thing:4541354

Les moteurs pas à pas sont connectés à l'Arduino comme suit :

J'ai dénudé un câble USB et utilisé les lignes +5 V et GND pour alimenter les moteurs pas à pas depuis une batterie externe portable.

Logiciel

Le code du projet est sur GitHub : https://github.com/alexchang0229/SatelliteTracker

Les orbites des satellites sont généralement données sous forme d'ensembles d'éléments à deux lignes (TLE). La plupart des satellites sont suivis par le NORAD et leurs TLE peuvent être trouvés sur : celestrak.com.

En utilisant une carte MKR 1000 WiFi, je récupère les derniers TLE pour les satellites d'intérêt depuis Celestrak ; la partie complexe de la conversion du TLE en azimut et élévation réels est déjà gérée par cette bibliothèque : Sgp4-Library

J'ai également utilisé la bibliothèque RTC Zero pour obtenir l'heure actuelle : RTCZero

La bibliothèque AccelStepper pour contrôler les deux moteurs pas à pas : AccelStepper

Voici comment fonctionne le code :

• Se connecter à Internet et obtenir l'heure epoch actuelle.
• Récupérer les TLE des satellites depuis Celestrak, les sauvegarder et prédire les passages à venir.
• Placer l'antenne en veille : Az = 0 (Nord), EL = 25°
• 5 minutes avant le passage, déplacer l'antenne au début du passage et attendre.
• Suivre le satellite pendant le passage.
• Attendre 2 minutes à la fin du passage, prédire le suivant.
• Revenir en veille jusqu'au prochain passage.

Vous pouvez utiliser une version gratuite de STK pour vérifier les prédictions : STK

C'est tout ! Dites-moi si vous l'avez essayé et s'il y a quelque chose à clarifier.

Si vous souhaitez imprimer en 3D des satellites pour accompagner le traqueur, consultez mes modèles sur Thingiverse : https://www.thingiverse.com/yychang/designs

Code

Code pour le traqueur satellite

Configurez tracker_main selon votre situation et téléversez sur l'Arduino MKR 1000 WiFi : GitHub Repository

Pièces personnalisées et boîtiers

Modèle d'antenne de traçage satellite

Imprimez l'antenne parabolique et le support en PLA. Fichier CAO sur thingiverse.com

Schémas

Arduino | Contrôleur pas à pas
Azimut :
2 → 1
3 → 2
4 → 3
5 → 4
Élévation :
9 → 1
10 → 2
11 → 3
12 → 4