Építsünk rakétát! [2 – a mesterséges intelligencia]

2024. december 22. vasárnap

Lépésről lépésre, tanulságos kitérőkkel tarkítva halad a rakétaépítési projekt, ha minden jól megy, márciusban-áprilisban jöhet az első indítás.

A spontaneitás kicsit háttérbe szorult, és egy, de inkább kettő próbaindítás – szó szerint fellövés – is szükségesnek tűnik, ám a koncepció tartható: real time monitorozni egy rakétaindítást. A kihívásról, ennek alapjairól itt írtam néhány gondolatot.

Merő kíváncsiságból és kalandvágyból úgy döntöttem, hogy az operációs rendszer megírását a mesterséges intelligenciára hagyom. Merész ötlet volt, egyelőre úgy tűnik, fordítva sült el. Az AI ugyan ritkán téved, ha elkapja a fonalat, de azt nagyon nehezen kapja el és alig várja, hogy elengedhesse vagy rojtosra szaggathassa. Úgy hasonlítanám, hogy egy 4 éves gyerek szintjén van, az összetettebb feladatokból hajlamos néhány lépéssel távolabb már csak foszlányokat felidézni, valamint úgy alakítani a dolgokat, hogy azzal kevesebb dolga legyen. Próbálkozik megúszni a munkát, minden lépésnél rá kell szólni, hogy nem erről volt szó.

eggsat programming

Modulokban, projektekben kicsit erősebb, így az EggSat programban az RTOS operációs rendszer köré fog épülni minden, a beolvasásokat, puffereket, írást és továbbítást, a taszkokat, párhuzamosítást rábízom. Annyit segítek neki, hogy minden perifériát külön, nagy sebességű buszra tettem, és meghatározom, hogy milyen könyvtárakat használjon. Mert azokat valamiért nagyon, de nagyon nem szereti önállóan alkalmazni, előbb megírna egy protokollt, mintsem, hogy a RH deklarációhoz nyúljon.

Az EggSat moduljainak szép sorban érkeznek meg a paneljei, eddig a CPU, a PSU (tápegység) és a COM (kommunikációs) modul van itt, a CAM (képalkotó) alaplapja pedig valahol a vámon. A forrasztástól félek kicsit, ugyanis a processzorokat hotplate-tel tettem fel, és aggódom, hogy korán vehettem le és nem sikerült jól letisztítani, maradhattak belül labdák. Próbáltam lyukakat hagyni alatta, de kevés volt a hely.

EggSat block

A műszerek elektronikája, így az MSG modul még tervezés alatt van, a barométer kiválasztásával sajnos nagyon sok idő elment, egyébként a BMP sorozattól kicsit eltávolodva az MS5611-re esett a választás.

A hasznos tömeggel vészesen közelítek a 60 gramm felé, csak az ad némi derűre okot, hogy az ebben foglalt blank panelek túlzóan nehezek a tervezett társaiknál és a tápegység tekercsei valamint a legnagyobb stabilizátor már a helyén van, illetve maga az akkumulátor is benne foglaltatik.

EggSat modules

Mindenből kettőt építek. Kezdem tervezni a teszteléseket, először a tápegység jön, majd a COM. Ennek végére szeretnék elkészülni a CPU modullal és az alapvető operációs rendszerrel, mely az alap feladatokkal kapcsolatban mutat néhány modellt teszt gyanánt.

Időközben a „földi” egységet (GS – ground station) is elkezdtem építeni. Ez a vevő egy többcélú modul lesz, egyéb projekthez is kapcsolódva. Elég annyi, hogy szintén egy LoRa/FSK rádiót kap, és USB-n kapcsolódik a számítógéphez.

A tervezés kritikus pontja a nagysebességű buszok vezetékezésének megoldása, valamint a BUS modul árnyékolása volt, és – kissé túlzottan – ráfeszültem a processzor és a tápvonalak szűrésére is.

Kicsit merész elgondolás, hogy a flexi paneleket egyszerre gyártatom le, így sokkal olcsóbb, ám mennyiségben is sokat kell csináltatni, ha például a hajlítási sugár miatt nem stimmel a hossz. Ez kritikus, hiszen csúnya belógások jöhetnek 1-1 milliméter miatt is. Ezt nem fejtem most ki, összeszerelés után világos lesz, miről beszélek.

Viszont sok gyakorlati kérdés is felmerült a rakéták kapcsán, ezért úgy döntöttem, hogy több kísérleti indítást is csinálok. Ezzel az 500 méteres határt tervezem elérni, hasznos teher pedig egyetlen épített logger lesz, ami egy ESP32-C3 processzorból és egy BMP388 magasságmérőből áll. Ő a MicroSat projekt. Nem vagyok elnevezésfetisiszta, de a mesterséges intelligenciával valahogy kell beszélgetni és ez a legegyszerűbb hivatkozási módszer.

A tápfeszültséget itt is egy cellából álló 14500 akksi szolgáltatja egy step-up konverterrel, a megoldás hasonló az EggSathoz; 5 voltra húzok mindent, és erről dolgoznak az eszközök. Kapacitás bőven van erre a rövid időre.

EggSat ha8lht

A MicroSat telemetriája WiFi-n keresztül AP módban megy, magyarán hozzákapcsolódva egy böngészőablakban fogom látni a valós idejű eredményeket numerikusan és egy grafikonon is. Az elsődleges cél a vezérlő saját flashében rögzített adatbázis lesz, amit – ha megtalálom a tracker nélküli visszatérő egységet – egyszerűen USB-n kiolvasok belőle.

Sajnos az EggSat esetében hamar rájöttem, hogy az Eagle aluldokumentált élményszobrászata annyira nem is lehet szimultán, igenis meg kell tervezni minden porcikáját, az egyetlen könnyebbség egy nagy misszióval szemben, hogy sok mindent belátásra lehet bízni. A szoftverkészítés és a légnyomásmérés főpróbájaként is szolgáló μSat tervezése már konzekvensebben halad.

Így összefoglalva két dolgot látok: azt, hogy elég sok szálra szakadt a projekt de még kezelhető, valamint azt, hogy nagyon sok, régóta halogatott vagy tervezgetett dologban fogok eredményt elérni. Így vagy úgy, de mindenképp profitálni lehet belőle.