Союз меча и орала - свободное обсуждение прототипа
Ультразвук мне кажется не самым удачным. это все таки звук. из за ветра из дальнего конца поля может быть не слышно ничего.
из за ветра из дальнего конца поля может быть не слышно ничего.
Может и так. Надо охотников поспрашивать: собака на каком расстоянии ультразвуковой свисток слышит?
Неа, звук это всегда задержка, тем более зависящая от ветра. Мне кажется, что для определения координат гораздо проще триангуляция. Т.е. на модели мелкий модуль с датчиком (датчиками), определяющий момент взлёта и посадки. Далее этот модуль как просто CSMA (без CD) вещает в эфир посылки с уникальным кодом устройства и зафиксированным временем взлета или посадки. Поскольку устройств не так много, коллизии можно предотвратить чисто алгоритмически. Итого мы имеем устройство на модели, передающую нам нужную информацию. А для определения двумерных координат взлета/посадки нужно воспользоваться теми же принципами GPS, только без всяких спутников.
Всего-то надо три, или вообще две приемные антенны, провода и калибровка локатора перед соревнованием. По разнице времени/фазы дохода одного и того же сигнала до центрального устройства, можно узнать точные относительные координаты.
Т.е. в принципе и задача вполне разрешимая, и все оборудование не должно получиться слишком дорогим.
Касательно момента посадки. Наверное пара альтиметр+акселерометр вообще даст хороший результат. Только альтиметр не есть гуд, ибо на соревнованиях часто модель идет в метре и ниже над землей довольно длительное время (несколько секунд). Слишком велика погрешность, что не годится. Акселерометр точнее посадочный удар может отловить.
По разнице времени/фазы дохода одного и того же сигнала до центрального устройства, можно узнать точные относительные координаты.
Чтобы мерять с точностью 1 метр требуется мерять время прихода с точность порядка трёх наносекунд.
Чем мерять будем?
Мне кажется, что для определения координат гораздо проще триангуляция.
Именно это я и предложил. Ветер со скоростью 10 м/с внесёт погрешность порядка трёх процентов. (хотя её можно программно учесть по смещению частоты)
Александр, радары работают чуть по другому. В т.ч. и те, которыми скорость меряют. Никаких наносекунд мерять не надо, достаточно аппаратно сравнить фазы волны пришедшей на разные антенны. Или вы думаете, что GPS-приемники, определяя точку с точностью до метров, сравнивают разницу во времени прохождения волной этих метров? Всё чуть хитрее.
А для определения двумерных координат взлета/посадки нужно воспользоваться теми же принципами GPS, только без всяких спутников.
Это очень хорошая идея.
Но только сигнал надо посылать с модели, а приемники ставить по углам площадки. Каждая модель посылает уникальный код. Красота. Особенно, если учесть, что передатчек на моделе “уже” стоит.
сделает схему логической обработки двух приходящих сигналов.
Зачем так грубо. “логической”. Сам же говорил о нескольких датчиков, каждый из которых показывает вероятность совершения определенного события. Как сумма вероятностей перешла установленный порог - событие свершилось.
… Или вы думаете, что GPS-приемники, определяя точку с точностью до метров, сравнивают разницу во времени прохождения волной этих метров? Всё чуть хитрее.
Так и есть. не вдаваясь в подробности, разницу во времени прохождения сигнала.
Макс, только они не всегда время засекают, а чаще меряют ослабление/затухание при интерференции одного и того же сигнала пришедшего с разных антенн.
В GPS это сигналы с разных спутников. У нас наоборот. Сигналы с одного радиомаяка, пришедшие на разные приемные антенны и потом по-проводам пришедшии в наземную станцию (НС). Станции надо сложить попарно фазы. Для простого случая предположим, что приемных антенн всего две (одна у НС, другая в стороне). Разница фаз дошедших до компаратора в НС даст сигнал от максимальной мощности, до нуля. При известной нам длине волны радиомаяка на модели, мы получаем разницу в измеренной дистанции. Это дает нам высокую точность. Для меньшей точности - надо мерять время или пользоваться всякими ухищрениями типа гармоник и т.п. Я не великий специалист по РЛС, потому врать дальше не хочу 😃
А так да. В целом засекается время 😃 но только не по программному таймеру.
У нас же все просто. Мы ставим на модели радиомаяк двойного/тройного назначения. Он гонит в эфир
- Посылку с кодом модели, информацией о высоте по бародатчику, временем взлета или посадки и показания с какого-нибудь канала приемыша. Для электоролётов это инфа о работе движка, для металок может быть, например, отвержением попытки (ошибка).
- Сигнал радиомаяка для поиска модели, плюс информация о бортовом напряжении
- Голосом или кодом высоту и/или сигнал вариометра - для тренировочных режимов. Разумеется частоту надо брать как у LPD или PMR раций, как наиболее распространенных.
Выбор режима и настроек можно организовать идентично программированию ходовых регуляторов у самолетов.
По поводу акселя. Если его сделать двух осевым, то получим и старт (ускорение вдоль крыла) и посадку (ускорение вдоль фюза)
c акселерометром надо пробовать. что то мне подсказывает что различить момент касания будет совсем непросто слишком сильно в ветер планер мотыляется по всем осям
я тоже не спец по пеленгации 😃 поэтому как уж там по фазе сдвиг искать или время считать не знаю… зато могу похвастаться наконец то заработавшим как надо прототипом таймера/ логгера/ телеметрии 😃 сегодня наконец то облетан и протестирован…
зато могу похвастаться наконец то заработавшим как надо прототипом таймера/ логгера/ телеметрии сегодня наконец то облетан и протестирован…
Макс не томи. Выкладывай фото и результаты.
Юр, а двухосевой не нужен. Взлет вообще можно и по бародатчику сечь. Вообще, хочется избавиться и от бародатчика, ибо дорогие они и доп. ограничения на размещение накладывают. По крайней мере сделать его опциональным. Если триангуляция работает, то может работать и в 3D. Другой вопрос, что для лимиттеров без альтиметра не обойтись. И взлет нигде кроме как в F3K особо акселерометром не поймаешь.
А вот в металках и одноосевого достаточно. Вся суть металки в том, что никаких перегрузок по оси G итем более резкого изменения ускорения по оси Х, там быть не может. Серъезные ускорения по Х есть только при старте, где как правильно заметили старшие товарищи, по ним виден момент старта (смена знака). И могут быть при финише - удар. Т.е. две оси не нужно.
сильно в ветер планер мотыляется по всем осям
Не Макс, не по всем. Даже в сильный порывистый ветер, по оси Х ускорения небольшие (относительно других осей), ибо планер обладает значительной инерцией по этой оси.
Разница фаз дошедших до компаратора в НС даст сигнал от максимальной мощности, до нуля.
По-моему, все проще. Я нашел микросхемку, время-цифровые преобразователь. TDC-GP1, TDC-GP2, TDC-GPX. У TDC-GPX разрешение 25 пс.
Это погрешность 7.5см!
и потом по-проводам пришедшии в наземную станцию (НС).
Это пол километра проводов надо! Дорого, неудобно. И постоянно будут цеплять и рвать.
Никаких проводов!
поскольку моя поделка близко но не совсем по теме я положил картинки сюда
Микрухи завтра тоже гляну, интересно
Это пол километра проводов надо! Дорого, неудобно. И постоянно будут цеплять и рвать. Никаких проводов!
Чем длиннее база дальномера, тем выше точность измерения. Т.е. антенны так или иначе придется разносить (хоть на 10-20 метров). Сигнал от антенны до компаратора тоже идет со скоростью света, значит нужно учитывать и это. Если знаешь как сделать ретранслятор - расскажи. Но, вроде, 10 метров провода - самое простое решение.
а что мешает поставить на базовой станции такой же примерно передатчик как и на модели? расстояния то она будет мерить а инфу скидывать на главный комп. тогда их можно просто разнести по углам площадки.
У TDC-GPX разрешение 25 пс.
Лихо!
Остается остается решить вопрос с синхронизацией опорных генераторов (часов) на приемниках\передатчиках.
Микрухи завтра тоже гляну, интересно
например www.galant-e.ru/matrisa/osnownye/…/index.khtml
Остается остается решить вопрос с синхронизацией опорных генераторов (часов) на приемниках\передатчиках
Не надо.
Тот же принцип, что и GPS. Что бы определить координату, надо 3 точки. Нам же надо определить еще время. Значит надо 4 приемника. И все!
то она будет мерить
В том то и дело, что не будет 😃
Если знаешь как сделать ретранслятор - расскажи.
Ну, например.
Ретранслятор не только ретранслирует, но и вставляет свои коды. Базовая станция определяет вначале координаты ретрансляторов. Я, кстати, думал что их ставить по углам площадки.
Проблема. На какой частоте будут передатчики в моделях? На разных? Это что, надо ставить кучу приемников с фиксированными частотами, или постоянно сканировать весь диапазон?
На какой частоте будут передатчики в моделях? На разных?
Я думал и писал, что передатчики будут все на одной Carrier Sequense Multiple Access (CSMA)
Т.е. сигнал разделяется по времени. В такой схеме возможны коллизии, но они разрешимы короткой длинной пакета и математикой (простые числа), которые позволяют нескольким устройствам выбирать интервалы между посылками так, чтобы друг с другом не пересекаться.
Есть, как мне рассказывали, вариант с фазомодулированным (от ID передатчика) сигнала. Тогда все могут вещать одновременно, но на приемной стороне фильтр вычлиняет отдельные сигналы.
Еще человек, с которым я сегодня беседовал, все-таки совтовал делать 2 станции с ФАР (фазированными антенными решетками). Тогда достаточно точно определяются 2 луча на передатчики в моделях и по ним точно вычисляются 3-х мерные координаты.
И этта! Время опрпеделять нафиг не надо. Свое собственное время скажет сам девайс с модели внутри посылки. Это время, и другие параметры можно неторопясь вынуть из пакета и применить чуть позднее.
Существуют еще всякие сложности с отраженными сигналами.
Я пока склоняюсь не к ФАР, а к более простой схеме.
Т.е. сперва надо засекается любой, точнее первый пришедший сигнал, и по разнице времени (раз можем на пикосекунды время мерять) на одной единственной станции определяются координаты излучившего его объекта.
С = 300 000 000 м/с Т.е. за 100 пикосекунд радосигнал преодолевает 0.03 метра. При названной точности преобразователей (они менее чем в 100 пикосекунд), получается, что база между тремя приемными антенами прибора (плоский равносторонний треугольник) всего в один метр, уже обеспечивает нужную точность в 3 см при дистанции в 16.5 метра
Катет = х
Гипотенуза = (х+0.03) ибо разница ловится с точностью 3 см
Противолежащий катет = 1 метр
(х+0.03)^2 = 1^2 +x^2
x^2 + 2*x*0.03 + 0.03^2 = 1 + x^2
x = (1 - 0.03^2) / (2*0.03) = 0.9991 / 0.06
x = 16.6 метра
Пересчитываем для произвольной базы, т.е. вместо 1 ставим в уравнение Y и все становится куда приятнее.
(х+0.03)^2 = y^2 +x^2
x^2 + 2*x*0.03 + 0.03^2 = y^2 + x^2
0.06x = y^2 - 0.0009
y^2 = 0.06x + 0.0009
y = sqrt( 0.06x + 0.0009 )
При желаемом Х в 200 метров, ибо врядли наша площадка будет больше 100-150 метров (а за площадкой нам великая точность не нужна) мы получаем антенную базу в 3.5 метра
(для 100 метров всего 2.5 метра) Я говорил, что просто провода нужны!
Если преобразователь время-цифра точнее, то устройство получается компактнее. Короче, совсем не нужно заморачиваться с растаскиванием куда-то ретрансляторов.
Т.е. мне пока больше нравится идея с одной базовой станцией и антеннами на проводах. Т.е. схема когда мы сперва определяем где же источник радиосигнала, а уж потом разбираем что там пришло в этом радиосигнале. Ловить нужно самую первую фазу пакета, коллизии же определяются по несовпадению контрольной суммы в пакете. Всякие переотражения сигналов (от прочих объектов) становятся не важны, поскольку дистанцию мы сечем в самом начале пакета. Но эти переотражения могут подгатить с демодуляцией пакета. Впрочем, есть способы решения и этих задач.
CSMA при одной частоте хорошо простотой схемы и возможностью выбрать стандартный канал стандартной радиостанции. Т.е. чтоб в индивидуальном порядке можно было использовать прибор и без наземной станции. Например, тупо в режиме высотомера/вариометра.
Т.е. мне пока больше нравится идея с одной базовой станцией и антеннами на проводах.
При желаемом Х в 200 метров, ибо врядли наша площадка будет больше 100-150 метров (а за площадкой нам великая точность не нужна) мы получаем антенную базу в 3.5 метра
Одна пара антенн даёт одно расстояние до маяка.
Чтобы определить положение маяка нужно минимум две пары антенн по диагонали поля (квадратного).
Либо три, расположенных произвольно, но не “в линию”.
“Мне кажется так, а не иначе”
Привет всем!
По долгу службы как раз занимаюсь РЛС коммерческого применения (охрана). И “слегка” в теме вопросов радиолокации и пеленгации, и вот что хочу сказать:
- Точности порядка 10 см добиться не удастся никак, поскольку электормагнитное поле будет тупо искажаться телами на поляне, то есть людьми и самолетами. Точность порядка метра - реально, но уже не достаточно.
- Можно сколько угодно фантазировать на эту тему, но приемлемо по цене это не получится ни как. Только железо наземного комплекта такого пеленгатора будет стоить под 5~10 к. евро, а еще труд программеров и маржа.
Кстати, цены на простейшие радары, которые видят людей на 300 метров, начинаются от полумиллиона рублей, а по конструкции они не сложнее предполагаемого пеленгатора. За “небольшие” АФАры военные платят миллионы долларов.