slon

EDITED 2 Новый верхний пост.

В детстве я мечтал полететь в космос. Но ещё до того, как я закончил школу, я понял, что сам в космос вряд ли смогу полететь - уж очень жёсткие требования к космонавтам. Ну, тогда, может быть, я буду строить космическую технику. И я засобирался в "бауманку". Но меня убедили, что МФТИ - круче, и поступать мне правильнее именно туда. О выборе я ни разу не пожалел, но к космической технике так и не прикоснулся, потому что поступил на факультет радиотехники и кибернетики.

Возврат к этой мечте произошёл в начале 2000-х, но организационно не оформился. Лишь только в 2014 году вдруг возникли перспективы, тогда казавшиеся вполне реальными, и воплотившиеся в виде фирмы "Лин Индастриал". Тогда я нарочно отмежевался от конструкции ракеты и двигателя, и занялся разработкой системы управления для сверхмалой ракеты-носителя. Примерно 10 месяцев мы работали, используя грант Сколково и деньги нескольких частных инвесторов. Мы рассчитывали получить грант следующего этапа и добиться настоящего результата, изготовить лётное "железо". Но Сколкову мы оказались не нужны. Я ушёл из Лин Индастриал и продолжил разработку уже самостоятельно, в качестве хобби.

Цель разработки - построить и испытать систему управления, пригодную для космических ракет сверхмалого размера. Сверхмалого - это как японская SS-520-5 и меньше. А, значит, и сама система управления должна быть очень маленькой и по весу, и по размеру, и по энергопотреблению. Система управления SS-520-5 была радиокомандной, то есть, несамостоятельной, а наводимой с Земли, причём радиолокатор рядом с местом старта решает проблему вычисления точного положения ракеты. Мне хотелось сделать систему автономной, поскольку я не мог рассчитывать на обширный наземный комплекс, имеющийся у любой космической державы. Поэтому ракета должна была сама ориентироваться в пространстве и сама решать, когда включать верхние ступени, чтобы выйти на орбиту. Так работали боевые ракеты - МБР, и некоторые космические носители.

Кроме того, система управления должна быть дешёвой, насколько это вообще возможно - поскольку маленькая ракета не может оправдать использование дорогой. Поэтому в ней не могут применяться микросхемы и другие детали с "космической приёмкой". Только те, что можно купить, притом, недорого. Вопрос лишь в том, где граница между "дорого" и "недорого". Я решил, что волоконно-оптические гироскопы - это "дорого", а копать надо в направлении MEMS гироскопов. В начале 2000х они были недостаточно точны, чтобы долететь на них до космоса, точнее, чтобы выйти на орбиту, хоть какую-нибудь - им требовалась помощь других датчиков.

Тогда мне казалось, что вариант, требующий минимального труда и времени, это простой солнечный датчик на базе микросхемы для оптической мыши - такой сенсор даёт небольшое изображение, обычно около 16х16 пикселей, и, прицелившись им в центр Солнца, можно убрать угловые ошибки по двум из трёх осей. Самый выгодный вариант - когда Солнце находится на продолжении продольной оси ракеты, тогда, прицелившись таким образом, можно убрать ошибки и по рысканию, и по тангажу (но по крену ошибка остаётся неизменной).

Я начал эксперименты с 8-битным микроконтроллером ATMega, тогда мне казалось, что для реализации простейшего закона управления "а-ля Фау-2" его возможностей вполне хватит. Возможно, так оно и есть, но, по мере роста "хотелок" я перешёл на ARM7TDMI. Это уже 32-разрядный микроконтроллер, но ещё без плавающей арифметики, её пришлось бы организовывать программно. Почему я остановился на этом ядре - потому что, в какой-то момент, во время работы в Лин Индастриал мне пообещали "пару-тройку, может, пяток" микросхем с таким ядром в RadHard исполнении.

Марка MEMS гироскопов в процессе "подращивания собачки в пути" тоже несколько раз менялась. Сейчас я работаю с ADIS16460 производства фирмы Analog Devices. Один экземпляр этого датчика мне удалось выпросить "нахаляву" у AD под проект, от которого вскоре фирма L-Card, где я тогда работал, отказалась, а второй пришлось купить за свои кровные (хоть и со скидкой). Два экземпляра минимум требуются для обеспечения надёжности (если эта система управления вправду полетит в космос, она будет двухканальной, с двумя самостоятельными процессорами и комплектами основных датчиков). Но пока я работаю с одним таким каналом, а второй гироскоп используется для проверки получаемых выводов - если мне кажется, что я что-то "нащупал", это нужно проверить на втором экземпляре, иначе это не научное исследование :)

До лета 2019 года система управления существовала только в виде макетной платы, на которой все детали соединены проводом МГТФ. Затем я разработал печатную плату, заказал её у китайцев, собрал, нашёл косяки, заказал ещё одну, и сейчас имею одну макетную, одну на плате ревизии 0.1 и одну на плате ревизии 0.3. По моему ЖЖ разбросаны фотки различных опытов с макетным вариантом системы управления. Вот список этих ссылок, дополненный 19 февраля 2020 года:

Плата на шпангоуте, отпечатанном на 3D-принтере https://users.livejournal.com/suvorow-/400366.html
Измерения по другой оси https://users.livejournal.com/suvorow-/391251.html
На вращающемся столе стоит уже система на печатке https://users.livejournal.com/suvorow-/389557.html
Начало сборки на печатной плате https://users.livejournal.com/suvorow-/384907.html
Вариация Аллана https://users.livejournal.com/suvorow-/368227.html
Виброиспытания https://users.livejournal.com/suvorow-/363366.html
Вращающийся стол с моторным приводом https://users.livejournal.com/suvorow-/347968.html
Паразитные связи https://users.livejournal.com/suvorow-/341280.html
Измерение вращения Земли https://users.livejournal.com/suvorow-/332482.html
Приехал гироскоп ADIS16460 https://users.livejournal.com/suvorow-/309974.html
Двухкоординатный качающийся стол с гироскопами ADIS16300 и AIDS16251 - наверно, самый ранний вид:
https://users.livejournal.com/suvorow-/260177.html

Это, конечно, не все записи в ЖЖ про систему управления, собраны только записи с картинками.

Моя первая (и, похоже, последняя) статья в рецензируемом журнале лежала по ссылке
http://tssonline.ru/articles2/sputnik/problema-sozdaniya-sistemy-upravleniya-rakety-kosmicheskogo-naznacheniya-sverhmaloy-razmernosti-na-baze-mems-giroskopov
К сожалению, html архив статей у них более недоступен, а флэш-вариант, хоть и работает, но в большинстве новых браузеров заблокирован. Может, починят потом...

Поскольку с августа 2016 года я более не работаю в "Лин Индастриал", то дальше мне приходится рассчитывать только на свои собственные средства. Не могу сказать, что я такая уж "надежда и опора" частной космонавтики в России, но, насколько мне известно, все стартапы и "не очень стартапы", типа "Космокурса", сосредоточились на двигателях и конструкции ракеты, рассчитывая, видимо, систему управления использовать готовую. Мне кажется, что неправильно недооценивать роль системы управления. Но пока из них никто ко мне не пришёл, и не предложил сотрудничество. Мне кажется - зря, но, подождём, увидим.

Ибо при работе в одиночку шансов на то, что работа увенчается успешным полётом, близки к нулю, так как никто из нас не Безос. Как-то в начале нулевых я сказал соратникам, что мы не ракету пытаемся построить, а действующую модель ракетной промышленности, и это за более чем 15 лет нисколько не изменилось - "большая" ракетная промышленность, несмотря на явно видимый в ней кризис, не хочет заботиться о "малой". Поэтому я обращаюсь к вам, посетители этого блога, если вы хотите, то можете поучаствовать в финансировании моего личного НИОКР под названием "Комбинированная астроинерциальная система управления ракеты космического назначения сверхмалой размерности".

Пожертвования принимаются на яндекс-кошелёк.
https://money.yandex.ru/to/410018399832632

PayPal у меня привязан к адресу suvorow1@mail.ru

Впервые этот пост появился в моём журнале 13 июня 2019 года, но я сменил дату на сегодняшнюю после обновления списка картинок.
slon

Что-то я забросил ЖЖ совсем...

Но не написал о свадьбе племянника и о том, что я ездил в Арзамас для участия в этом событии, не потому, что забросил, а из-за какого-то суеверного страха. То, что свадьба будет 1-2 августа, было известно ещё до начала карантина, и карантин, конечно, очень нервировал, что, да как, не придётся ли переносить. Переносить пришлось, но не во времени, а в пространстве - в загородный ресторан при гостинице "Ясная поляна", находящейся в 8 километрах от городской черты на Горьковском шоссе. Шоссе Горьковское, как область Ленинградская.

Погода была так себе. Если первого августа между дождями были промежутки, то второго лило, как из ведра, почти всё время. Так что на природе было не очень приятно. Народу было меньше, чем ожидалось, особенно, со стороны жениха, то есть, нашей. Из Ардатова, например, не приехал никто, да и из немногочисленных родственников моей мамы, оставшихся в Арзамасе, тоже никого не было. Были отец Макса Сергей и дед Геннадий; бабушка Макса, жена Геннадия, умерла от рака несколько лет назад. Ну, да, собственно, это она и была главной движущей силой развода. Зато была его крёстная, с которой он до сих пор поддерживает хорошие отношения.

Со стороны невесты родственников было несколько больше. Не радикально, но больше. Было какое-то количество друзей и Макса, и Жени, так что, в целом, компания была очень разнородной.
for_mobile
Это Макс и Женя
for_jenia
Это Женя в свадебном лимузине
color_mark
Это их мамы
we
Это мои родственницы - племянница, сестра, мама, - и я. Прячемся от дождя под зонтом возле ЗАГСа, в ожидании, когда молодожёны выйдут.

Такие дела.
Приехал я в понедельник утром, в совершенно невменяемом состоянии, потому что за ночь поспать удалось часа два, несмотря на то, что ехал я в купейном вагоне. Сейчас уже вроде в норме, и работаю (удалённо, как и раньше). У нас рабочий день до 19 часов. По крайней мере, теоретически.
slon

О проекте, текущее...

WhatsApp Image 2020-07-26 at 23.11.03
Конечно, я уже спаял на новой плате девайс, и исследую, всё ли так, как я хотел. Так вот - не всё!
Я даже успел решить, что косяк в схеме, и сток и исток p-канального транзистора у меня перепутаны.
Но, нет, это я впаял вместо комплементарной пары IRF7309 сборку из двух одинаковых транзисторов IRF7303!
И те, и другие мне подарил dz, когда я ездил к нему за сервой, а ведь исходная-то идея была ставить аналогичные сборки другого производителя, присланные julatka!
slon

мда. Вот и верь в магию!

Платы от PCBWAY приехали в Москву. Не ко мне пока, на Казанский вокзал, в тамошний сортировочный центр. Так что, увы, JLCPCB, конечно, круче, но ненамного.
Я пока не пробовал припаивать процессор, хотя фен привёз от rip1999. Может, сегодня вечером попробую, благо, ужин сегодня готовить не надо.
Вообще, друзья и френды мне очень помогают с моей мечтой :)
А пока - высаживаю перхлорат калия из продуктов разбора балкона предыдущих перекристаллизаций.
P.S. рулевую машинку в крутильном стенде заменил, но дуть ещё не пробовал. И, видимо, таки не сегодня, там в проге для этого нужно минимум пару изменений сделать.
slon

Окончание на тему "Печатные платы и коронавирус".

Следует признать, что некоей магией доставки в карантин JLCPCB всё же владеет. Я только что вернулся с почты с посылкой.
Платы были заказаны 24 июня, то есть, срок, всё же, заметно больше, чем в некарантинные времена, и магия какая-то слабоватая, потому что платы от PCBWAY тоже уже на территории России - правда, где-то далеко, в Екатеринбурге.
То есть, движение по обеим посылкам возобновилось примерно одновременно, но разными путями. Самолётом во Внуково, конечно, быстрее.
slon

Грант Имахара умер... Вот же хрень!

Аневризма сосудов мозга, говорят. Ему было всего-то 49. Он, конечно, многое успел, но мог бы ещё не меньше сделать...
Та же хрень, что и с Ромой Каршиевым, только тот после инсульта ещё месяц лежал в больнице, надеялись, что выкарабкается, но он умер от послеоперационных осложнений.
А Имахара - скоропостижно...
Жалко человека...
"Разрушители мифов" - это, всё же, целая эпоха была...
slon

Продолжение на тему "печатные платы и коронавирус"

Начало тут:
https://users.livejournal.com/suvorow-/410482.html
Итак, 24 июня я заказал ещё 5 плат в конторе jlcpcb, надеясь, что они и правда придут быстро.

Но, увы, ничего такого не случилось - с 3 июля платы значатся "переданными авиаперевозчику", и больше ничего не происходит. То есть, Гонконга они не покидали.

Между тем, один из бывших соратников, живущий ныне в США, решил попробовать себя в роли спонсора, и прислал мне денег на покупку второго экземпляра ADIS16500. Но этих денег хватило бы в буржуинствах, а в Москве деталька стоит дороже, да и не думаю, что у кого-то она реально есть на складе, а доставка опять же, может вылиться в многие месяцы. Но, без второго экземпляра двигаться страшно, и не хочется вкладывать усилия в написание кода, который может не пригодиться. На вопрос же, почему он не купил эту штучку в местном дижикее, и не послал по почте, человек ответил, что по почте не хотел, а оказии нет и не предвидится.

Но, вообще, его усилия привели к тому, что я сдвинулся с мёртвой точки, и опять начал что-то делать по проекту. Самым реалистичным видится опробование алгоритма стабилизации по крену прямо на столе - фото установки я пару дней назад выкладывал. Конечно, слово "установка" звучит смешно, применительно к тому, чем, в действительности это является. Ну, да, за неимением гербовой пишем на простой.

Тут же выяснилось, что одна из рулевых машинок немного клинит. Думаю, это я сам виноват, не надо было крутить так много за коромысло. Ладно, прорвёмся!

UPD: Платы от JLCPCB во Внуково!!!
slon

КДПВ

Его стендейшество:
IMG_20200705_163811

Бум пробовать рулить на столе. Где-то в загашниках у меня лежит вертилятор от интеловского серверного корпуса, потребляющий три ампера от 12 вольт (это примерно в 8 раз больше, чем типичный вентилятор такого размера). Соответственно, скорость потока воздуха должна быть заметно больше, чем от обычных. Но, вот, сколько именно, я до сих пор не знаю.