https://openrocket.info/index.html
https://cambridgerocket.sourceforge.net/
- OpenRocket ou Cambridge Rocketry: São softwares gratuitos de simulação aeroespacial. Você insere o peso do foguete, o tamanho do paraquedas e baixa o arquivo de vento do dia (velocidade e direção em diferentes altitudes). [1]
- Área de Impacto (Elipse de Dispersão): O software gerará um mapa mostrando uma área em formato de oval (elipse). Essa é a região provável de queda. Se o vento mudar de direção durante a subida, o foguete sairá dessa área prevista, por isso o simulador sozinho não basta.
- Sistemas baseados em GPS + Radiofrequência (LORA / Telemetria):
- Como funciona: Um módulo GPS a bordo lê as coordenadas de latitude, longitude e altitude. Um transmissor de rádio acoplado (frequências comuns como 433 MHz ou 915 MHz com tecnologia LoRa) envia esses dados para uma antena no solo ligada ao seu notebook ou celular.
- Vantagem: Funciona no meio do mato, montanhas ou desertos, pois não depende de sinal de internet celular. Ele atualiza a posição a cada segundo no mapa.
- Rastreadores de Satélite Comerciais (Spot Trace / Garmin):
-
- Como funciona: São pequenos dispositivos prontos (pesam menos de 100g) que enviam a localização diretamente para constelações de satélites (como a Globalstar).
- Vantagem: Cobertura global absoluta. Mesmo que o foguete caia em um vale profundo sem sinal de rádio comum, o satélite conseguirá ler a posição da carga.
- Rastreadores Celulares GSM (Apenas como redundância):
-
- Como funciona: Dispositivos que usam um chip SIM de celular comum para enviar SMS com o link do Google Maps.
- Desvantagem: Só funciona abaixo de 2 km de altura (antenas de celular são apontadas para o chão, não para o espaço) e falha completamente se o foguete cair em uma área rural ou mata fechada sem cobertura de sinal da operadora.
- Bip sonoro de alta potência: Um alarme piezoelétrico que começa a apitar alto assim que o paraquedas abre. É possível ouvir o som a mais de 200 metros de distância no meio da vegetação.
- Cores de alta visibilidade: O paraquedas principal e o corpo do foguete devem ser pintados de cores que não existem na natureza local (como laranja neon, rosa choque ou vermelho vivo).
1. O Cérebro do Foguete (Microcontrolador)
- ESP32 (Modelos S3 ou DevKitV1): É o mais recomendado. Possui dois núcleos de processamento rápidos, muita memória e consome pouca energia. É ideal para calcular a altitude em tempo real e gerenciar o envio de dados.
- Teensy 4.0 ou 4.1: Se você precisar coletar dados muito rapidamente (como vibração e aceleração do motor), o Teensy é o microcontrolador mais rápido do mercado de desenvolvimento integrado.
2. Sensores de Localização e Altitude (GPS e Altímetro)
- GPS U-blox MAX-M10S ou NEO-M9N: Item crítico. A maioria dos chips de GPS comuns trava ao ultrapassar 18 km de altura devido a restrições militares (limites de COCOM). Os chips modernos da U-blox possuem o “Modo Airborne/Air” selecionável via programação, permitindo ler altitude e velocidade corretas até 80 km de altura.
- Barômetro MS5611 ou BMP388: Sensores de alta precisão que medem a pressão do ar para calcular a altitude exata. Eles são fundamentais nas altitudes mais baixas (até 25 km) para indicar ao computador de bordo o momento exato em que o foguete parou de subir e deve ejetar o paraquedas.
3. Comunicação de Longo Alcance (Módulos de Rádio)
- Módulos LoRa SX1262 ou SX1276 (Frequência de 915 MHz): A tecnologia LoRa consegue transmitir dados a distâncias absurdas com pouquíssima energia. Utilizando antenas do tipo dipolo simples no foguete e uma antena direcional (Yagi) no solo apontada para o céu, você consegue receber a latitude e longitude mesmo com o foguete a 60 km de distância.
4. Placas Integradas “Tudo em Um” (Prontas para Uso)
- TTGO T-Beam (V1.1 ou V1.2): É a placa favorita da comunidade. Ela integra em um único circuito compacto um ESP32, um GPS U-blox e um rádio LoRa, além de já possuir o suporte traseiro para uma bateria de lítio recarregável do tipo 18650.
5. Computadores de Bordo Comerciais (Plug and Play)
- Altímetros Eggtimer (Modelos Quantum ou TRS): Placas específicas para foguetes que já gravam os dados, gerenciam a queima das cargas de ejeção do paraquedas e transmitem a posição via rádio para um receptor no solo.
#include <Wire.h>
#include <SparkFun_u-blox_GNSS_Arduino_Library.h> // Biblioteca oficial U-blox
#include <LoRa.h> // Biblioteca para o rádio LoRa
SFE_UBLOX_GNSS myGPS;
// Definição dos pinos do rádio LoRa (Exemplo para placa TTGO T-Beam)
#define SCK 5
#define MISO 19
#define MOSI 27
#define SS 18
#define RST 23
#define DIO0 26
void setup() {
Serial.begin(115200);
Wire.begin();
// 1. Inicializa o GPS
if (myGPS.begin() == false) {
Serial.println(F(“Erro: GPS nao detectado via I2C!”));
while (1);
}
// 2. CONFIGURAÇÃO CRÍTICA: Ativa o modo dinâmico aeroespacial (Airborne 2g ou 4g)
// Isso impede que o GPS pare de funcionar acima de 9km ou em alta velocidade.
if (myGPS.setDynamicModel(DYN_MODEL_AIRBORNE2g) == false) {
Serial.println(F(“Erro ao aplicar o modo Aeroespacial!”));
} else {
Serial.println(F(“Sucesso: Modo Aeroespacial Ativado. Pronto para voar!”));
}
// 3. Inicializa o Rádio LoRa na frequência de 915 MHz
SPI.begin(SCK, MISO, MOSI, SS);
LoRa.setPins(SS, RST, DIO0);
if (!LoRa.begin(915E6)) {
Serial.println(“Erro ao iniciar o rádio LoRa!”);
while (1);
}
// Ajusta a potência do rádio para o máximo (20dBm)
LoRa.setTxPower(20);
}
void loop() {
// Coleta os dados do GPS apenas se houver uma leitura nova válida
if (myGPS.getPVT() == true) {
long latitude = myGPS.getLatitude(); // Valor multiplicado por 10^7
long longitude = myGPS.getLongitude(); // Valor multiplicado por 10^7
long altitude = myGPS.getAltitude(); // Altitude em milímetros
// Converte os valores para floats legíveis
float latCorreta = latitude / 10000000.0;
float lonCorreta = longitude / 10000000.0;
float altMetros = altitude / 1000.0;
// Monta o pacote de texto para enviar via rádio
String pacoteDados = String(latCorreta, 6) + “,” + String(lonCorreta, 6) + “,” + String(altMetros, 2);
// Envia o pacote via LoRa para a estação no solo
LoRa.beginPacket();
LoRa.print(pacoteDados);
LoRa.endPacket();
// Mostra no monitor serial local do foguete (para testes no computador)
Serial.print(“Enviado: “);
Serial.println(pacoteDados);
}
delay(1000); // Envia a localização uma vez por segundo
}
- Como ela funciona: Diferente das antenas comuns que buscam sinal para todos os lados, a antena Yagi (que se parece com uma espinha de peixe ou uma antena antiga de TV) concentra toda a sua capacidade de recepção em uma única direção.
- Ganho Recomendado: Procure por antenas Yagi de 12 dBi a 15 dBi. Quanto maior o ganho em dBi, mais longe ela enxerga, porém mais estreito fica o seu “feixe de busca”.
- Operação durante o voo: Uma pessoa da equipe no solo deve segurar a antena Yagi e mantê-la apontada diretamente para o foguete no céu durante a subida. Conforme os dados chegam no notebook, um software simples (como o Mission Planner ou uma extensão do Google Earth) plota um ponto no mapa mostrando onde o veículo está exatamente naquela fração de segundo.
#include <SPI.h>
#include <LoRa.h>
void setup() {
Serial.begin(115200); // Abre a porta serial USB com o computador
while (!Serial);
if (!LoRa.begin(915E6)) {
Serial.println(“Erro ao iniciar o receptor LoRa!”);
while (1);
}
}
void loop() {
int packetSize = LoRa.parsePacket();
if (packetSize) {
// Lê o pacote recebido (ex: “-23.550520,-46.633308,60000.00”)
while (LoRa.available()) {
String dados = LoRa.readString();
Serial.println(dados); // Envia o texto bruto para o computador via USB
}
}
}
foguete.kml. O formato KML é o padrão universal que o Google Earth usa para desenhar mapas.foguete.kml a cada segundo, basta abrir a interface gráfica:- Abra o Google Earth Pro (versão de computador desktop).
- Vá em Arquivo > Abrir e selecione o arquivo
foguete.kmlgerado pelo script. - Nas configurações do Google Earth, ative a opção de “Atualização Automática de Link de Rede” apontando para esse arquivo.
- O Google Earth vai desenhar um pino tridimensional flutuando no céu exatamente na posição real do foguete, mostrando a subida até os 60 km e toda a parábola de queda de volta ao chão.