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台灣學界探空火箭成功發射,撐起台灣太空夢
 

【CTIMES/SmartAuto 報導】   2014年04月03日 星期四

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在行政院科技部、國家實驗研究院國家太空中心與國立交通大學經費支持,及國家實驗研究院台灣颱風洪水研究中心提供氣象預測資料協助下,國內最具規模的跨校探空火箭團隊 – HTTP 在近日成功發射大型探空火箭。此次發射升空的HTTP-3S探空火箭總長為6.35公尺、直徑0.4公尺,是目前國內學界研發至今最大型的混合式探空火箭。本次發射的主要目的除了測試各項重要次系統在高速飛行時的各項功能外,同時也為年底雙節式大型探空火箭之第二節主體性能,以及發射場安全操作程序做演練。

要將火箭無失誤的送上天空,並在高速環境下,成功截取所有資料,短短幾秒鐘的背後,是經過無數次跨校緊密、嚴謹的模擬,數不盡的討論、修改和確認才能有此精準、完美的成果。火箭系統相當複雜,包含了許多必需的工程背景,如:通訊、電控、結構、推進、熱控…等,這些專業都需要扎實且高可靠度的工程技術輔助。而火箭升空後,航電系統、導航系統,以及各地面站資料的傳輸系統架設,更是複雜且龐大。此次美商國家儀器 (National Instruments, NI) 的產品在這次任務中,也擔任了地面站系統和導航電腦的要角。

在雙航電架構下,NI 嵌入式系統成為火箭的導航電腦,將火箭高速升空時所截取到的加速度、姿態、高度判斷等資料截取並傳送到地面站給工作人員,同時需要量測火箭艙壓、確定燃料狀態,並依照資料判斷,提出降落傘開傘建議,讓火箭可以開傘成功降落。而地面站的所有系統,皆由 NI LabVIEW 所開發完成,透過LabVIEW 加上 sbRIO,系統可以把所有資料做一次完整的呈現。除了能讓遠在新竹的交大 Server 接收火箭所回報的資訊,同時藉由 LabVIEW 的 Data Dashboard,更可讓搭配每個工程師在人機界面上,即時讀取所需資料,做資料分析及判斷。此次更即時結合 Google Earth做火箭軌跡呈現。負責開發系統的太空中心鄭竣吉表示”LabVIEW 提供了很好的範例程式,讓我們在短時間內就可以將標準的 SPI 界面開發完成,加上 FPGA 後,更可減少火箭資料傳輸的損失,讓我們能做更精準、完整的分析。”

因為專注、因為執著、因為相信一定可以帶著學生一起完成太空夢,HTTP 團隊內的教授們,這幾年一路走來,讓學生們從一開始的小型蔗糖火箭到大型探空火箭,將課堂上的理論、知識轉化成動手實做,成為實際應用,並訓練學生們規劃及解決問題的能力,這和 NI 一直以來所倡導的 “Do Engineering” 理念完全不謀而合。”唯有實做,才能有所感受,進而學以致用”這是吳宗信教授的教學理念,也是 HTTP 團隊的成功心法。從火箭的設計、製造到最終的成品及系統,目前 HTTP 所展現的技術在國際學界上,已經超越並領先於前。這樣的成果,讓整個團隊對預計於年底發射的雙節式大型探空火箭,要飛至100公里高空進行電離層科學實驗更具信心。

關鍵字: 火箭  NI  行政院科技部  國家實驗研究院國家太空中心  國立交通大學 
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