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Il presente lavoro di tesi, intitolato "Reaction Wheel Design for Attitude Control", si concentra sulla progettazione e costruzione di un sistema autonomo Payload-Gondola destinato a un esperimento di controllo d'orientamento per l'acquisizione di immagini di un target in volo tramite un pallone stratosferico.

Si pone il focus in modo particolare sulla progettazione e sperimentazione per il sistema di algoritmi GNC e sulla scelta dei componenti utilizzati, necessari all'acquisizione dei dati d’identificazione delle grandezze dei possibili disturbi. La struttura del satellite-gondola è stata interamente progettata utilizzando Fusion 360 e successivamente stampata in 3D. Inoltre, è stato sviluppato un PCB dedicato per la gestione complessiva del sistema.
Un aspetto fondamentale di questa tesi è il confronto tra due motori per il controllo della reazione del wheel: un motore stepper controllato in FOC e un motore brushless.

Il dispositivo, progettato per raggiungere altitudini comprese tra i 20 e i 30 km, deve mantenere la stabilità dell'assetto e garantire la precisione nel puntamento dell'obiettivo, resistendo ai disturbi esterni. Ciò è possibile grazie a una combinazione di controlli PID per gestire le coppie di controllo. I dati rilevati dai sensori e i segnali di controllo sono trasmessi in tempo reale, consentendo un monitoraggio continuo e accurato del comportamento del sistema.