Кобра

Еще раз продублирую. Видимо, сообщение "провалилось" в общем потоке: не пошел окуляр от штативной десятикратной лупы. На тридцати градусах пятно затеняется оправой. Т.е. или этот окуляр вообще не разворачивает луч, или разворачивает его недостаточно, и он упирается в оправу изнутри. Какие могут быть еще варианты? Поищу сейчас объектив от того фотика, о котором я говорил выше...

Чувствительные элементы моих фототранзисторов - пластинки 1,5 х 1,5 мм. Не предстваляю себе, каким образом можно заменить описанную оптическую систему оптоволокном. Четыре оптические нити меня не устраивают - мне нужно делить пятно, и я еще не знаю, какая разрешающая способность меня устроит. Но по одному волокну на датчик - это, виноват, какое-то выхолащивание идеи имхо... Вот если бы в пластинки каждого из датчиков удалось упереть по триста торцов волокон, а свободные их торцы распушить - в строгом порядке - по сферической поверхности шарового сегмента, наподобие одуванчика, то тогда бы я попробовал новые технологии... Но это же утопия...

Имхо нужно искать решение среди оптических бытовых приборов... Или просто забить на запас по углу захвата, и делать так, как получается. Для маятника и Кобры этой проблемы просто не существует - их датчики не ограничены обвадами ГО. Просто хочется сделать сразу с дальним прицелом, чтобы потом не возвращаться к этому...

> Это не ПИД, это "включено-выключено", как в утюге. Это гарантия перелётов и колебаний.

Пока точка летит к перегородке - включено-выключено. Как только она села на перегородку - ПИД. Только быстродействующий, на пальцах не покажешь. Ты же сам говоришь, что проблема решается простой расфокусировкой. О чем спор?

А с датчиком проблема такая, что я хочу СОХРАНИТЬ фокусное расстояние близким к тому, что было в датчике работавшего маятника. Потому как изменяя фокусное расстояние, мы изменяем крутизну датчика (чувствительность его к углу). Это видно из моих рисунков. Попробуй изобразить в уме предельный случай - приблизь экран вплотную к линзе. Датчик вообще перестанет реагировать на отклонение.

Для ракеты ли, для маятника, важно, не важно - датчик хочу пока сделать ОДИН: чтобы он работал И на маятнике, И на "Кобре", И на "Фаворите".

А динамический диапазон при таком большом угле обзора каков будет ? Не получится ли так что установив усиление такое чтоб четко видеть результат отклонения от вертикали в 1-2 градуса с достаточной линейностью (пропорциональность), ты уже при отклонении 8-10 получишь на выходе ОУ 0 или 5 вольт ?

Если шкалу 5 В растянуть на размах в 60 градусов (± 30), то получается 83 мВ на градус или 16 ступенек 10-битового АЦП на градус. Разве этой чувствительности мало?

Дискуссия постепенно перешла в сферу логики управления. А я попробую продолжить в сфере как инструментальной оптики, так и фотометрии. Поскольку задача твоя относится именно к габаритному расчёту фотоэлектронной системы. Я знаю, что ты не хочешь заморачиваться, вникать и пытаешься все сделать методом тыка. Боюсь, что в данном случае так не получится. Нужно всё-таки соблюсти элементарные нормы данной прикладной науки. Давай подумаем вместе и сформулируем эту задачу в терминах фотометрии. Тебе нужно управлять вектором тяги, используя натуральные источники излучения, детектируемые бортовым датчиком. Этих источников два: небо (пусть безоблачное) и Солнце. Небо - протяжённый источник (Ламбертов) (п.и.). Солнце - точечный (в параметрах задачи) источник (т.и). Оптическая система (ОС), направленная в зенит, таким образом, собирает в своей фокальной плоскости излучение от этих двух источников. Предположим, что мы на экваторе и солнце в зените. Тогда главная ось ОС направлена на солнце и твоя матрица, составленная из 4 фототранзисторов, получает суммарное излучение от неба и солнца равное 1. Причём поток излучения от С. создаёт в фокальной плоскости освещённость (lх/m2) собранную ОС в телесном угле, образованном конусом, с основанием, опертым на входной зрачок а вершиной в самом т.и. В то же время освещённость, созданняя потоком от п.и. (неба) собирается с полусферы. Предположим, что поток от п.и. остаётся постоянным т.е. фоновым для всех положений ОС для некоторого заданного угла (ты его ограничил плоским углом 60º). Тогда фоновый ток можно будет положить за нулевой. Обычно используются фильтры, обрезающие фон, поскольку на краях рабочего диапазона, полезное излучение т.и., пропорциональное cos угла, может по уровню сравняться с фоновым (проп. 2 степени sin), что резко ограничит чувствительность датчика. (Продолжение следует).

Non-conformist, ты ни чего не отпишешь по поводу ОС по положению исполнительного органа - мотора. Ползунковые переменниеи на актуаторы или хотя бы концевик круговой я как я выше описал.

Теперь попробуем определить вчерне габариты ОС, удовлетворяющей нашему случаю. Обычно расчёт делают исходя из габаритов приёмника. Твой приёмник - 4 элементная матрица, с размером пикселя примерно 1.5х1.5 мм (для удобства) и с зазором между пикселями примерно в диаметр корпуса, то есть 10 мм. Тогда, линейный размер светочувствительной площадки будет 20 мм. Причём, эта площадка может быть апроксимирована до кольца, образованного пикселями, находящегося на периферии с центральной мёртвой зоной. То есть случай достаточно сложный для реализации с удовлетворением всех требований ТЗ. И это при центральном положении т.и.
Тем не менее попробуем определить фок. расстояние ОС из подобия треугольников, образованных половиной чувствительной площадки видимой из центра ОС под заданным полууглом в 30º. Получается 17 мм. Далее нужно выбрать оптику с относительным отверстием, соответствующим чувствительности твоих детекторов. То есть, если мы возьмём обьектив с о.о. равным 1:2 (это вполне хорошая светосила), то зрачок такого обьектива определится как 9 мм... Для 1:4 - 5 мм. И т.д. Для одиночных линз эти соотношения плохо выполняются из-за аберраций. А в фотографических обьективах устанавливаются выбором диафрагмы. Как ты уже сам открыл тернистым путем экспериментов, освещённость и форма площадки сильно изменяются в фокальной плоскости в зависимости от угла падения потока излучения. И прочитав свежие посты продолжать дальше не буду (обычный расчёт занимает 25 страниц), а попробую подытожить в рамках момента. Если ты хочешь следовать идее "гелиостата", то и вправду лучше заменить линзу "камерой обскурой", то есть использовать диафрагму сотверстием в пару мм (надо поэкспериментировать с фотоприёмниками), расположенным над матовым экраном (сделай всё же из светофильтра, заматировав его шкуркой). Деление перегородками лучше сделать по принципу "собирающих конусов" Выклей их из картона в форме пирамид (рупоров) квадратного сечения ( с углом образующей - 30º) и окрась внутри матовой белой краской. На самом деле в таком варианте тебе даже матовый экран не нужен, краска будет собирать свет на приёмниках с той же зависимостью от угла падения.
Другой вариант можно выполнить с фибраоптикой по схеме, указанной на рис. 1 мм световод даёт возможность собрать поток излучения в плоском угле 60º и создать освещённость на чувствительной площадке приёмника практически без потерь, так как ты можешь приблизить выходной торец ф.о. вплотную к фотоприёмнику. Выходной торец может быть направлен под нужным углом к вертикали для выделения нужного сектора. Приёмники могут быть смонтированы на плате как угодно, а сама плата может быть размешена в любом удобном месте фюзеляжа. И это вовсе не профанация идеи, а наооборот, её оптимизация. Наконец, можно сделать практически, круговой обзор, используя, скажем 8 ф.а., сводя излучение каждой пары на один из 4 ф.п. Ведь фибраоптика это на порядок более совершенный оптический элемент, чем та же дырка с колодцами. И самое важное: освещённость на выходе моножильного световода меняется линейно по полю с перемещением источника по углу. Ведь этого не может достичь никакая другая ОС. Подумай. Будут вопросы, задавай, постараюсь ответить. Полимерные световоды сейчас широко используются в оформлении дискотек. По крайней мере сам покупал для достаточно серьёзных задач кабель в 30 м с 42 жилами (0.75).