Manual do altímetro Nano V1
Este manual detalha todos os recursos e operação do nosso pequeno altímetro de foguete Nano V1

Especificações do altímetro Nano V1

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O Nano V1 é um altímetro barométrico e registador de dados de voo minúsculo e leve. Seguem-se as especificações por revisão de hardware. As placas da revisão 4 e posteriores acrescentam uma unidade de medição inercial (IMU) e um sensor de pressão melhorado.

A revisão de hardware está impressa na placa de circuito impresso (por exemplo R4) e o Nano deteta-a sozinho ao ligar, pelo que um único firmware funciona em todas as revisões. Também a pode verificar através da ligação USB.

Um modelo 3D da placa de circuito impresso e os ficheiros da tampa do compartimento de eletrónica estão na página Técnica e conformidade.

Características físicas

Rev 1 a Rev 3Rev 4 e posteriores
Dimensões (placa)19 a 22 × 10 mm, conforme a revisão20 × 10 × 8,9 mm
Peso1,35 a 1,80 g, conforme a revisão1,65 g
ConectorMicro-USB
TampaTampa em nylon impresso por SLS incluída, aparafusa num suporte do compartimento de eletrónica
MontagemSob a tampa num compartimento de eletrónica, ou no cabo de choque
Diâmetro mín. do tubo10 mm (sem a tampa)

Sensor de pressão e altitude

Rev 1 a Rev 3Rev 4 e posteriores
Sensor de pressãoBosch BMP390Bosch BMP581
Gama de pressão300 a 1250 hPa
Altitude máx. fiávelCerca de 9 200 m (30 000 ft)
Conversão de altitudeAtmosfera padrão, fixa em 1013,25 hPa e 15 °C. O apogeu indicado é barométrico, acima da plataforma de lançamento.
Taxas de registo50 ou 100 Hz (predefinição 50)104, 208, 417 ou 833 Hz (predefinição 417)
Taxa do barómetroTaxa própria80 Hz, qualquer que seja a taxa de registo
FiltragemTruePathTrueFuse e TruePath

Acelerómetro e giroscópio (IMU)

Rev 1 a Rev 3Rev 4 e posteriores
IMUNão instaladoST LSM6DSO32
AcelerómetroNão instalado3 eixos, ±32 g
GiroscópioNão instalado3 eixos, ±2 000 °/s
Saídas de orientaçãoNão disponívelInclinação, arfagem, rolamento e guinada, mais o ângulo da calha de lançamento
Sensor de alta velocidadeNão disponívelAtivo por predefinição. A IMU amostra a 1 667 Hz, ou com o giroscópio até 3 333 Hz (definição 2), e as leituras são reduzidas por média à taxa de registo. Isto contraria o efeito da vibração do motor e da estrutura nas leituras da IMU, pelo que a aceleração, as velocidades de rotação e os ângulos registados ficam mais limpos. Custa um ou dois por cento de autonomia da bateria.
Orientação de montagemNão aplicávelDetetada automaticamente na plataforma de lançamento, ou definida manualmente

Registo de dados

Rev 1 a Rev 3Rev 4 e posteriores
Dados registadosTempo, altitude e velocidade, com a altitude barométrica em bruto guardada junto à linha processadaAcrescenta aceleração, velocidades de rotação e ângulos
Eventos de voo detetadosLançamento, apogeu, ejeção e aterragemAcrescenta o fim da combustão do motor (cada andar) e o ângulo da calha
Dados antes do lançamento5 s à taxa máxima mais 3 s a 50 Hz antes de o lançamento ser confirmado
Modo híbridoDesativado por predefiniçãoAtivo por predefinição: taxa máxima no lançamento, na subida, no apogeu, na aterragem e em qualquer choque forte, e 1 em cada 8 amostras na descida longa
Máx. de amostras por vooAté 38 000 (ACLZ) ou 22 000 (CSV)
Tempo de gravação à taxa máximaCerca de 12 minutos a 50 Hz, 6 a 100 HzCerca de 6 minutos a 104 Hz, 90 s a 417 Hz, 45 s a 833 Hz. O modo híbrido prolonga-os consideravelmente.
Exemplo do modo híbridoUm voo de 5 km com 20 s de subida, registado a 417 Hz com modo híbrido de 1 em 8, grava durante cerca de 8,5 minutos, contra 90 s sem ele. A subida, o apogeu, a abertura da recuperação e os últimos 20 m até à aterragem são todos registados aos 417 Hz completos, e só a descida longa desce para cerca de 52 Hz. Para uma descida longa e lenta a partir dessa altura, 208 Hz dá cerca de 20 minutos, o suficiente para registar o voo inteiro e a aterragem.
Paragem da gravaçãoAutomática, 8 ou 16 s após uma aterragem estabilizada, ou ao atingir o limite de amostras
Voos guardadosAté 39 (conforme o espaço). O mais antigo é removido automaticamente e os números de voo continuam a contar.
Formato do registo de vooBinário comprimido ACLZ (predefinição) ou CSV, na unidade USB integrada, com uma página de informação para cada voo
Integridade do registoAssinatura digital Ed25519, verificada no Altimeter Cloud
Recuperação após falhaÉ mantida uma cópia de segurança durante o voo, reconstruída ao ligar seguinte se a alimentação falhar antes de guardar

Alimentação e bateria

BateriaLiPo 1S, 20 mAh (8 × 8 × 5 mm), soldada à placa
Autonomia da bateriaPouco menos de 5 horas na plataforma de lançamento. 5 a 8 voos típicos por carga a 417 Hz.
CarregamentoMicro-USB (a partir de um telemóvel, portátil, etc.)
Controlador de cargaMCP73831, cerca de 20 mA, fim de carga a 4,2 V
Tempo de cargaMenos de 1 hora a partir de vazia
Indicador de cargaLED de carga (aceso durante a carga, apaga-se no fim)
Bateria fracaAviso no arranque abaixo de 3,70 V. Em voo, a gravação para e o voo é guardado a 3,05 V. Desliga-se a 2,92 V.
Temperatura de funcionamentoModo de voo: -10 °C a 60 °C. Modo USB e carregamento: 0 °C a 45 °C.
Desligar por sobreaquecimentoSó em USB ou durante a carga. Nunca em modo de voo.

Conectividade e interface

USBMicro-USB: carregamento, série, configuração e uma unidade USB para os registos e definições
WiFiNão disponível: não há antena e o WiFi está permanentemente desativado no firmware encriptado
LeituraO LED pisca o número do último voo e o apogeu ao ligar ou ao premir o botão. Na Rev 4 e posteriores, abanar após a aterragem faz o mesmo.
Cloud e gráficosArraste os ficheiros de registo para o Altimeter Cloud, ou use o carregamento por USB no site (conta opcional)

Processador e memória

MicrocontroladorEspressif ESP32-S2, 240 MHz, 32 bits
Flash4 MB
PSRAM2 MB

Firmware e segurança

FirmwareEncriptado com AES-256 (não é possível carregar firmware personalizado)
Verificação de registos de vooAssinatura digital Ed25519 (evidencia adulteração), incluindo registos recuperados
Atualizações de firmwareAtravés do Altimeter Cloud por USB
ConfiguraçãoFicheiro de definições na unidade USB, ou por série USB

As especificações podem mudar com as atualizações de firmware e descrevem o firmware 2.00. Algumas funções exigem a versão mais recente do firmware. Em caso de dúvida sobre a revisão, contacte-nos.