成 功 案 例


案例之八:天文气象气球

                                        


描述

 

 

    一些诸如“宇宙、星系、恒星和行星是如何形成及衍化的?”和超出我们的太阳系以外是否有类似地球的行星”这样的问题。正在被NASA(美国国家航空和宇宙航行局)借助科学的气象气球所装载的仪器帮助来回答这些问题的。
   

    第一张图片显示了NASA的气球在高空收集数据。第二张图片显示了气球正在被氦气膨胀。

 

   科学家通过NASA气球飞行中收集的一些数据,回答了关于宇宙、地球大气层,太阳系及宇宙环境的问题。NASA的“长时间持续气球”(LDB)特别大,由一层0.002m厚(0.0008英尺)的聚乙烯薄膜构成。氦气用来填充整个球体,它可承受的有效负载高达3600kg(8000磅)。气球飞离地球地表42千米(26里)并且驻留长达两个星期。气球所安装程序的执行能力和性能是随着“超长持续时间的气球”(ULDB)的发展而不断扩展的。

 

  ULDB是由高科技原材料和一种新型的南瓜形气球设计构造而成,可使飞行时间达到一百天以上。为了日日夜夜保持恒定的高度,ULDB被完全密封并且对加压。这个(ULDB)的有效负荷,即净重。包括Octagon产品和一个太阳能装置系统,无线电接收机和发送器,计算机,电池和其它科学实验所需的设备。 这些实验完成,飞行控制器在NASA发出一段无线指令,使有效负荷从气球上分离开。有效负荷在降落伞的作用下着陆在气球上,以使让其回收,能再次在下一个ULDB上使用。


 选择OCTAGON单板电脑的关键因素为:

  

¤ 高强度的抗震动和抗冲击,以使其有效负荷在降落时
禁得住冲击和震动
¤  在高空中所扩大的温度范围
¤  能够多重引导系统的驱动器
¤  Off-the-shelf的产品
¤  多种通讯的选择
¤  小体积
¤  主要是对天文上的宇宙光、噶玛射线和X射线,紫外
线和红外线的数据收集,以及大气、微陨星粒子等相
关数据的收集

 

 

OCTAGON>>>RTD>>>PLANAR

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解决方案:

        

  科学家和工程师在新墨西哥州立大学的自然科学实验室里,挑选了Octagon产品PC-680 SBC。因为它满足温度范围的需求,当气球飞行的高度不断增加的同时,用来散热的空气越来越少。PC-680装备了有6个串口,32路数字I/O,两个USB端口,一个以太网接口,以便适应多样性的通信和数据收集的需要。

  PC-680作为主体计算机被使用,它是另外一个辅助系统的重要组成部分。系统负责聚集科学数据和GPS信息,通过多样通讯方法把这些信息传送给NASA。计算机系统包括视频通讯、NASA跟踪通讯、预置日期接替卫星系统(TDRSS)的能力。当这套设备在新任务上再次使用时,PC-680的耐久性是非常重要的。


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