تخيلوا إنكم في رحلة فضائية وفجأة تعطل أحد أهم أجزائها واضطريتوا تلجؤون للنظام الاحتياطي لكن المفاجأة إن حتى الاحتياطي ما كان يشتغل بالشكل المطلوب! هذا اللي واجهه تلسكوب هابل عام 2018 لما تعطل أحد أهم عناصر الملاحة فيه وهو الجيروسكوب ولما حاول الفريق تفعيل الجيروسكوب الاحتياطي ظهرت منه قراءات غير طبيعية ومن هنا جاءت فكرة مشروعنا GyroPard – Always Ready to Take Over الذي يهدف إلى التأكد من جاهزية الجيروسكوب الاحتياطي قبل الانتقال إليه من خلال مقارنة القراءات ومعايرتها واستخدام Kalman Filter لتقليل التشويش ثم التحقق من دقة القراءات واستقرارها وتطبيق الانتقال التدريجي لتقليل القفزة في القياس وأظهرت محاكاتنا على محور واحد انخفاض قفزة القياس بنسبة 86.7% مقارنة بالانتقال المباشر
فكرة المشروع
01
البداية
بدأ المشروع باهتمامنا بالصواريخ من بحثنا عن مكوناتها وكيفية عملها حتى وصلنا إلى أحد أهم عناصر الملاحة فيها وهو الجيروسكوب (Gyroscope) المسؤول عن تحديد اتجاه الصاروخ. بعدها بدأنا البحث عن بعض المشكلات التي تواجه الجيروسكوبات في الأنظمة الفضائية. ومن أهم الأشياء التي وصلنا لها بحثنا عن تلسكوب هابل، ففي عام 2018 واجه هابل مشكلة في أحد الجيروسكوبات ولما فعل الفريق الجيروسكوب الاحتياطي ظهرت منه قراءات غير طبيعية . وهنا بدأنا نفكر: كيف نضمن أن الجيروسكوب الاحتياطي جاهز فعلًا قبل ما نعتمد عليه
02
الفكرة
ومن هنا طورنا مشروعنا GyroPard – Always Ready to Take Over. فكرة الحل عندنا مو مجرد تشغيل جيروسكوب احتياطي بل تجهيز قراءاته والتحقق منها قبل الانتقال إليه. نبدأ بمقارنة قراءات الجيروسكوب الأساسي والاحتياطي، ثم نستخدم المعايرة لتقليل الفرق بينهما، ونستفيد من Kalman Filter لتقدير معدل الدوران وتقليل تأثير التشويش على القياسات. بعدها نتحقق من دقة قراءة الجيروسكوب الاحتياطي واستقرارها. وإذا اجتاز التحقق، ننتقل للمرحلة الأهم، وهي الانتقال التدريجي (Smooth Handover). بدل ما نوقف الاعتماد على الجيروسكوب الأساسي وننتقل للاحتياطي بشكل مفاجئ، ننقل الاعتماد بينهما تدريجيًا بحيث تتغير القراءة الناتجة بسلاسة ونقلل القفزة اللي ممكن تحصل وقت الانتقال ويبدأ الانتقال التدريجي من نسبة نحددها من خلال بحثنا. اختبرنا الفكرة بالمحاكاة على محور واحد وكانت النتيجة انخفاض قفزة القياس أثناء الانتقال بنسبة 86.7% مقارنة بالانتقال المباشر وهذا يوضح أهمية تجهيز الجيروسكوب الاحتياطي والتحقق منه قبل الاعتماد عليه. وبكذا يجمع مشروعنا بين المعايرة وتقدير القياسات باستخدام Kalman Filter والتحقق من جاهزية الجيروسكوب الاحتياطي والانتقال التدريجي، بهدف المحافظة على استمرارية القياس ودقته أثناء الانتقال من الجيروسكوب الأساسي إلى الاحتياطي
03
التجربة
بدأنا بتحويل فكرة مشروعنا GyroPard إلى نموذج يجسّد فكرتنا في تجهيز الجيروسكوب الاحتياطي والتحقق من جاهزيته قبل الانتقال إليه وعملنا على تصميم نموذج ثلاثي الأبعاد 3D Model يعكس تصورنا للمشروع ويساعد على توضيح فكرته وآلية عمله بعد مرحلة التصميم انتقلنا إلى اختبار الفكرة من خلال المحاكاة على محور واحد حيث بدأنا بمقارنة قراءات الجيروسكوب الأساسي والاحتياطي والعمل على معايرتها لتقليل الفرق بين القراءات كما استخدمنا Kalman Filter لتقدير القياسات وتقليل تأثير التشويش عليها بهدف تحسين استقرار القراءة ودقتها بعد ذلك اختبرنا آلية الانتقال التدريجي Smooth Handover بين الجيروسكوب الأساسي والاحتياطي بحيث لا يحدث انتقال مفاجئ قد يؤدي إلى قفزة في القياس بل تنتقل القراءة بسلاسة للمحافظة على استمراريتها أظهرت نتائج المحاكاة انخفاض قفزة القياس أثناء الانتقال بنسبة 86.7% مقارنة بالانتقال المباشر مما يدعم أهمية التحقق من جاهزية الجيروسكوب الاحتياطي قبل الاعتماد عليه من خلال هذه المراحل جمعنا بين التصميم ثلاثي الأبعاد والمحاكاة والتحليل وانتقلنا من مجرد مفهوم إلى نموذج يوضح فكرتنا مع اختبار آلية الانتقال وتقييم أدائها بهدف تطوير حل يساهم في المحافظة على استمرارية القياس ودقته في الأنظمة الفضائية
جولة مصورة توثق مراحل التصنيع، الاختبارات المعملية، وتجارب التتبع الحي في الميدان.
استكشف المشاريع والتجارب التي تشكل تجربة Electrospace 2026.
