Sviluppo e Ottimizzazione di un Sistema di Telemetria per Razzi Architettura e Trasmissione Dati con Tecnologia LoRa©

I razzi sperimentali sono essenziali per la ricerca aerospaziale e meteorologica, nonchè per la validazione di nuove tecnologie in ambienti estremi. Per garantire il monitoraggio in tempo reale e l’analisi post-missione in tale contesto, la disponibilità di sistemi di telemetria affidabili, a bassa latenza e basso costo è di fondamentale importanza. Questa tesi descrive lo sviluppo di un innovativo sistema di telemetria embedded, basato su un microcontrollore ESP32-S3 e sulla modulazione LoRa©, per il tracciamento dei dati di volo di un razzo sonda sperimentale. Tale sistema garantisce comunicazioni stabili anche su lunghe distanze verso una ground station. Per ovviare all’assenza di meccanismi di ritrasmissione e assicurare robustezza ed efficienza della trasmissione, è stato progettato un protocollo di comunicazione personalizzato, che include segmentazione del payload, header identificativi, codice CRC e gestione dei timeout per la ricostruzione dei dati. I test in campo aperto hanno convalidato l’efficacia del sistema, evidenziando una portata effettiva superiore ai 2 km, un’alta stabilità del segnale con valori di RSSI non inferiori al 60% in campo aperto, e un throughput medio di 640 Byte/s. Queste prestazioni, in linea con i requisiti di missioni suborbitali a bassa quota, dimostrano la validità della soluzione proposta per applicazioni reali non limitate all’ambito aerospaziale, ma estendibili anche ad altri settori.