Dissertação

{pt_PT=Development of an Instrumentation System for Small Rockets} {} EVALUATED

{pt=O objectivo desta tese é o desenvolvimento de um sistema de instrumentação para um "\textit{model rocket}", e uma estação base de telemetria utilizando componentes \textit{off-the-shelf}. Primeiro foram escolhidos os parâmetros a serem medidos. Quatro tipos de dados foram considerados importantes: tempo, dados atmosféricos (pressão e temperatura), dados de translação (posição, velocidade e aceleração), e dados de orientação espacial (atitude, velocidade angular, e orientação magnética). De seguida o sistema foi projectado e os componentes seleccionados, sempre analizados as vantagens e limitações de cada componente. O próximo passo lógico foi o desenvolvimento do software de controlo do micro-controlador e também o executável da estação de telemetria. Iniciaram-se depois os testes de solo a fim de calibrar os instrumentos, bem como confirmar o correcto funcionamento do sistema. Por ultimo realizaram-se os ensaios em voo, primero só durante a descida, com o objectivo te validar o sistema de recuperação, e finalmente os ensaios no rocket de teste. Conclui-se que o sistema de instrumentação cumpriu todos os objectivos delineados, os dados recebidos durante os ensaios em voo ficaram muito próximos das simulações, as diferenças existentes sendo devidas a imperfeições de construção dos motores., en=The objective of this thesis is to develop a compact instrumentation system for a model rocket, and a telemetry base station, using off-the-shelf components. First the actual parameters to be recorded are discussed and chosen. Four data types were deemed important: time, atmospheric data (pressure and temperature), translational data (position, velocity, and acceleration) and orientation data (attitude, angular velocity, and magnetic field orientation). Second, the system is designed and the component selected, all while analysing the advantages and limitations of each part, culminating in the selection of the test rocket. Third, the next logical step is to create the software to interface with the system and components, this includes the on board micro-controller programming as well as the telemetry station computer executable. Fourth, the whole system is ground tested, to calibrate the sensors and validate adequate system function before the start of airborne testing. Finally, the system is flight tested, first only during decent, to validate the recovery system, and then in the chosen test rocket. It was concluded that the instrumentation system achieved all the proposed requirements, the data received in the flight-test closely matches the simulation data, with the differences being more likely due to imperfections in engine construction than due to system error.}
{pt=Instrumentação, foguete, telemetria, compacto, off-the-shelf, en=Instrumentation, rocket, telemetry, compact, off-the-shelf}

Dezembro 7, 2016, 9:0

Orientação

ORIENTADOR

Paulo Jorge Soares Gil

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Agostinho Rui Alves da Fonseca

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar