로켓 엔진 성능 시험(TMS) 관리 소프트웨어

✅프로젝트 소개✅
로켓 개발에 있어 로켓의 추력을 담당하는 엔진의 성능을 테스트하는 것은 매우 중요합니다.  로켓의 엔진 성능을 테스트 하는 과정을 TMS라고 합니다. TMS의 주요 목표는 로켓 엔진의 연소에 따른 추력 변화와 연소실 내부의 압력 변화를 측정하는 것입니다. 정확한 값을 측정하는 것도 중요하지만 높은 온도와 추력을 발생 시키는 실험인 만큼 안전하게 진행하는 것이 매우 중요한 테스트 과정입니다. 
본 프로젝트는 경희대학교 로켓 및 위성 학술 동아리 투지에서 기존에 진행하던 TMS과정에서의 단점을 해결하고자 TMS를 관리하고 모니터링 할 수 있는 소프트웨어를 제공하고자 진행되었습니다.  기존에 진행되어온 TMS는 아래와 같은 문제가 있었습니다.

1.  TMS 과정에서 실시간으로 추력 및 압력 측정 데이터를 수신하여 모니터링 할 수 없었다.
2.  데이터 측정 종료 후 데이터가 측정 된 아두이노의 UART 시리얼 출력을 복사하여 엑셀 파일로 수기로 전처리를 해야 하며 그 과정에서 데이터 손실이 자주 생긴다.
3.  엔진 점화선에 전원 공급을 사람이 직접 11V 자동차 베터리에 연결하여 점화를 하였으며 그 과정에서 안전 문제와 점화의 신뢰성 문제가 발생하였다.

본 프로젝트에서는 위 문제를 해결하고 안전하고 신뢰성 있는 TMS 모니터링 시스템을 구축하였습니다.

✅주요 기능✅
1. 비밀번호 체크 후 릴레이 모듈과 연결된 점화선에 전류를 흘려 보내 지정한 시간이 지난 후 (카운트다운) 엔진을 안전하게 점화시킬 수 있습니다.
2. 로드셀(추력 측정용 센서), 압력 센서와 연결된 아두이노에서 추력과 압력에 대한 LAW 데이터를 전처리하여 신뢰할 수 있는 N단위와 PSI단위의 추력 데이터와 압력 데이터를 추출합니다.
3. 아두이노에서 처리 된 측정 값을 UART통신을 통해 PC로 전송하며 PC에서는 전달 받은 데이터를 실시간으로 파싱해 CSV 파일로 저장합니다. 
4. 모니터링 GUI 소프트웨어에서 실시간으로 추력과 압력 데이터를 모니터링 할 수 있습니다.

 

✅사진 및 동영상 ✅

tms 테스트 베드

 

tms 모니터링 시스템

 

엔진 연소

 

엔진 연소

 

모니터링 시스템 작동 영상

 

작동 영상

✅프로젝트 아키텍쳐✅

구조도

✅깃허브 주소✅

https://github.com/remontree/Tusi-TMS-DAQ-System/tree/main