Продвинутый спутниковый трекер: 3D-печатная антенна на Arduino MKR1000

Компоненты

• Arduino MKR1000 — 1 шт.
• Шаговые двигатели — 2 шт.
• Шаровой подшипник — 1 шт.

Инструменты

• 3D-принтер

О проекте

Это спутниковый трекер с 3D-печатной параболической антенной, копирующей реальную спутниковую тарелку. Устройство в реальном времени отслеживает полёт любых спутников над головой.

Аппаратная часть

Корпус антенны и опора печатаются на 3D-принтере. STL-файлы: Thingiverse.

Подключение шаговых двигателей к MKR1000 показано на схеме. Питание 5 В и GND взято от разобранного USB-кабеля и пауэрбанка.

Программная часть

Код проекта: GitHub.

Орбиты спутников задаются двухстрочными наборами элементов (TLE). Актуальные TLE берутся с Celestrak. MKR1000 через WiFi загружает их и с помощью библиотеки Sgp4 вычисляет азимут и угол места. Время получается через RTCZero. Управление двигателями — через AccelStepper.

Алгоритм работы

1. Подключение к интернету, получение текущего времени (epoch).
2. Загрузка TLE интересующих спутников, предсказание ближайших проходов.
3. Антенна в режиме ожидания: азимут 0° (север), угол места 25°.
4. За 5 минут до прохода — поворот в точку входа, ожидание.
5. Отслеживание спутника во время прохода.
6. После прохода — 2 минуты ожидания, предсказание следующего.
7. Возврат в режим ожидания.

Прогнозы можно проверить в бесплатной версии STK: AGI STK.

Модели спутников для 3D-печати: Thingiverse.

Схемы и код

Пинмап (Arduino → драйвер шаговика):

Азимут:   2→1, 3→2, 4→3, 5→4
Угол места: 9→1, 10→2, 11→3, 12→4

Основной скетч: tracker_main.ino (настроить под свои параметры и загрузить в MKR1000).