淡江大學小型科研火箭研製

湯睿詮¹
施孟松^2
1淡江大學航空太空工程學系學士班
²淡江大學航空太空工程學系碩士班
¹ 411430142@o365.tku.edu.tw
² tomas0709032@gmail.com

太空科技實驗室隸屬淡江大學航空太空工程學系，於2017年成立，在2021年與國家太空中心簽訂了三年期的科研火箭研製任務的合作，在這三年期的計劃裡，我們團隊執行了三次的科研火箭發射，發射場域皆位於屏東旭海村的小型科研火箭發射場，分別是在2023年6月5日發射的淡江一型、2023年9月11日發射的Jessie以及2024年8月5日發射的Polaris，本報告主要會分享第三支發射之科研火箭「Polaris」的各項系統整合及特別講述航電系統之設計，全箭長3.08公尺，重量約58公斤，採用RNX固體推進劑，最大推力達3734牛頓，預估射高達5889公尺。

在本次「Polaris」科研火箭任務中，本團隊自主開發並整合了一套完整的火箭航電系統，負責飛行數據的即時監控、記錄與傳輸。該系統涵蓋了以下關鍵模組與測試流程：

1. 通訊整合與地面站建構
   本次任務成功整合空中端與地面端設備，實現火箭飛行資訊（高度、加速度等）的即時傳輸與CSV格式儲存，並建立資料視覺化系統，使操控人員可即時監看火箭飛行情況。
2. 追蹤天線聯測與傳輸延遲測試
   地面追蹤天線完成硬體安裝與校準後，進行訊號延遲與完整性測試，證明在五公里距離內仍能穩定維持預期Hz率的資料傳輸，且抗震能力良好。
3. 感測器設計與維修應變能力
   使用GY87感測器模組進行飛行姿態與運動量測，並準備8套模組（含6組備品），以應對現場損壞狀況；此外也備妥三用電表、示波器、LDO模組與備用PCB板，確保航電維修時效與任務成功率。
4. 發射前通電測試與遙控系統確認
   在發射前於現場完成了航電段與遙測模組的電源上電測試與功能確認，並於點火作業中完成遙控器的接線確認與啟動流程，確保點火安全與反應準確性。

關鍵詞：小型科研火箭、RNX固體推進器、航電系統