Обыкновенные водяные ракеты из пластиковых бутылок

Serge77> А как такой локатор будет работать?

Существует проблема "потери" ракеты видеооператором в момент старта, когда угловые координаты ракеты быстро меняются.

Для автоматического сопровождения предполагаю использовать описанный ранее светодиодный способ определения направления на источник света, расположенный на стартующей ракете.
Чтобы обеспечить приемлемое соотношение сигнал/шум используется пульсирующий источник света (моргатель) с частотой 100...300 Гц, а приемный тракт включает полосовый фильтр частоты пульсаций, с нулевым коэфф.передачи на постоянном токе.

В свое время я изготовил "светотелефон", который действовал на расстоянии 300 метров.
Использовались 25-ваттные лампы накаливания в тубусах, которые "раскачивались" ламповыми усилителями.
На более мощных лампах система не работала - сказывалась инерционность нагретой спирали.

Так вот, об инерционности мощных светодиодов я пока ничего не знаю, и потому ставлю, как мне кажется, реальную задачу отследить самое начало взлета, первые 20 метров.

Из схемотехнических нюансов остается открытым каскад деления (суммарно-разностная обработка) - (А-Б)/(А+Б). Вполне возможно, простейшая схема АРУ окажется вполне приемлемой, безо всякого "огорода" с логарифмированием.

Ну а механику, оказывается, можно будет обеспечить двумя имеющимися у меня "обычными" сервоприводами, которые прилагались к аппаратуре радиоуправления
(как это можно жить, не имея аппаратуры радиоуправления ?)

В этой затее первый шаг - определение реальной дальности приема от мощного светодиода.

Ckona, примерно то же самое я хотел использовать для управляемого спуска. На земле - фотовспышка, регулярно моргающая, а на ракете 4 фотоприёмника, направленных в разные стороны. Даже схем разных насобирал. Мечты, мечты... ;^))

Serge77> Ckona, примерно то же самое я хотел использовать для управляемого спуска. На земле - фотовспышка, регулярно моргающая, а на ракете 4 фотоприёмника, направленных в разные стороны. Даже схем разных насобирал. Мечты, мечты... ;^))

Ответил в теме "Управляемый спуск".

Ckona> В этой затее первый шаг - определение реальной дальности приема от мощного светодиода.

Оптическая связь (локация) в атмосфере может быть осуществлена только в "окнах прозрачности". Например на 4-5, 9-12 или 16 mic. В видимом и ближнем ИК диапазоне слишком сильное поглощение и фон как от неба, так и от подстилающей. Все лидары (оптические локаторы) работают в основном на центральной длине волны CO2 лазера -10.6 micron. Поэтому оптические методы в основном сосредоточены на прямом визуальном контакте оператора с обьектом (кинотеодолит). В принципе, установка GPS на ракету позволяет вести её до места посадки в реальном времени. Из личного опыта: удалось зарегистрировать импульс мощного CO2 лазера ИК камерой, установленной на борту транспортника, на высоте 5 км. Правда с 5 попытки. Наооборот, сделать ещё сложнее.

a_centaurus> оптические методы в основном сосредоточены на прямом визуальном контакте оператора с обьектом.

От этого и отталкиваемся !
При пуске ракеты основное удовольствие - от созерцания ее полета. С другой стороны, как же это так - не фиксировать полет на видео ?
Поэтому ставится задача - автоматически отследить ракету хотя бы на первых двадцати стартовых метрах. Используя установленный на ракете оптический "маячок".
Если кому-то придет в голову запускать свою ракету "при отсутствии визуального контакта", то есть в густой туман или в метель - пусть ему помогают окна прозрачности.

Ckona> Поэтому ставится задача - автоматически отследить ракету хотя бы на первых двадцати стартовых метрах.

Ckona! Считаю, что твоя идея отслеживания старта ракеты видеокамерой при помощи мигающего мощного светодиода, (не хочу тебя обидеть) на практике не реализуема. Дело конечно не в окнах прозрачности или инерционности светодиода (ее практически нет), а в быстродействии сервопривода, да и схемы управления. Правда непонятно с какого расстояния планируется снимать и почему только первые 20 метров.
Проблема будет заключаться еще и в том, что светодиод имеет достаточно небольшой угол излучения и лучше использовать для этих целей звуковой излучатель, ведь расстояние достаточно небольшое.
А если на проблему посмотреть с другой стороны, ведь мы примерно знаем скорость стартующей ракеты и управление сервоприводом видеокамеры сделать неуправляемым или управляемым, но по программе. Конечно, потребуются данные экспериментальных стартов, но первые 20 м заснять будет реально. Вот такая система точно будет работоспособна в туман, снег, дождь, ночью и даже без стартующей ракеты!

Брат-2> Ckona! Считаю, что твоя идея отслеживания старта ракеты видеокамерой при помощи мигающего мощного светодиода, (не хочу тебя обидеть) на практике не реализуема. Дело ... в быстродействии сервопривода, да и схемы управления.

Надо пробовать. Проверка - проще пареной репы: светодиод на генератор, с приемного - через полосно-пропускающий каскад. Излучатель, представляется мне, должен ослеплять днем. Такой фонарик у меня есть, светодиод потребляет 3 ватта. Даже можно поднатужиться и кое-что подсчитать и сравнить: световой поток с неба и световой поток от светодиода (могу ошибаться с терминами).
Что касается быстродействия - должно успевать. Ракета стартует с нулевой скоростью. Опять скажу - считать надо.

Брат-2> Проблема будет заключаться еще и в том, что светодиод имеет достаточно небольшой угол излучения

Да.
На первичный эксперимент это не повлияет, а в изделии придется плодить излучатели. Пока что известна лишь диаграмма направленности маломощного светодиода - 20 градусов по уровню 0,7.

Брат-2> лучше использовать для этих целей звуковой излучатель, ведь расстояние достаточно небольшое.
Я неуверенно чувствую себя в вопросах акустической локации и не готов сюда залазить. Хотя тут дальность будет гораздо больше.

Брат-2>> Ckona! Считаю, что твоя идея отслеживания старта ракеты видеокамерой при помощи мигающего мощного светодиода, (не хочу тебя обидеть) на практике не реализуема. Дело ... в быстродействии сервопривода, да и схемы управления.

Я не поспеваю, иногда за полётом вашей инновационной мысли. Так речь шла всего-навсего о видеосьёмке ракеты, уходящей со старта? Я снимал с руки старты ракет с РДТТ с сопровождением до открытия парашюта (есть на You Tube) и даже не видео а дигитальной камерой Sony Mavica с дискеттой. Многое зависит от угла сьёмки. Если тебе хочется снять уход ракеты вверх и хвост пламени, поставь камеру рядом с рампой вертикально вверх. Поле зрение стандартного обьектива на увеличении 4-8Х примерно 25º. Вполне достаточно, чтобы камера держала ракету на протяжении всего полёта до апогея и выброса парашюта. Если нужно снять фазы подьёма, то камера должна быть отнесена на 20-30 м от стартовой позиции. Есть специальные штативы, оснащённые подвижками по всем осям. А также имеющие контроль на двигатели, вращающие головку по заданной траектории. Так снимают например, обьекты звёздного неба. Посмотри на сайтах, посвящённых астрономии и астрофотосьёмке. Сейчас этого добра навалом и задешево. Есть также масса всяких самоделок для слежения за движущимся обьектом. В эксперименте, про который я написал, оператор отслеживал транспортник-лабораторию при помощи зеркала и визира на карданном подвесе и наводил луч лазера. Куски установки до сих пор лежат в шкафу. Как правильно написал Брат-2 линейная скорость ракеты примерно (да и довольно точно) известна. Траектория её также прослеживается по наклону направляющей и ветру. Остаётся вычислить угловую скорость движения оси камеры и сочинить простую автоматику на головку штатива. В одной плоскости будет достаточно. Вплоть до противовеса или шнура. Да ещё учесть собственно скорость сьёмки камеры. Чтобы смаз уменьшить. Это в разы надёжнее и информативнее чем фантастические выдумки с оптической активной/пассивной наводкой.

Ckona> Излучатель, представляется мне, должен ослеплять днем.
Ослеплять кого??? Твой глаз? Или сатурировать фотоприёмник? Тогда кривая чувствительности приёмника должна соответствовать испектральной интенсивности источника. А также иметь соответствие по геометрическом факторам (полям зрения).

Ckona> Даже можно поднатужиться и кое-что подсчитать и сравнить: световой поток с неба и световой поток от светодиода (могу ошибаться с терминами).
Ошибаешься. Причём не с терминами, а с понятиями. Источник характеризуется яркостью, светимостью и интенсивностью. А световой поток определяет взаимозависимость энергетических характеристик источника с геометрическими приёмника. Яркость неба, как протяжённого вторичного источника, определяется по закону Ламберта. А светодиод - первичный источник по своим геометрическим параметрам близкий к точечному. И основная его энергетическая характеристика - интенсивность. Причём в видимой области энергетический расчёт делается на базе люмена (св.поток),а в УВ ИК в ваттах (энерг.поток). На самом деле ничего сложного в эн. расчёте нет. Надо только хорошо знать алгоритм. Если хочешь, могу выложить в фаилообменнике несколько книг и методичек. Наибольшей светоотдачей на единицу мощности обладают импульсные ксеноновые лампы. На стартовом столе у меня установлена лампа-вспышка (проблесковый маяк). Даже в яркий солнечный день её хорошо заметно с 1 км. Это при том что на ней жёлтый рассеиватель. Но это больше к теме заметности и поиска ракеты.

Ckona>> Излучатель, представляется мне, должен ослеплять днем.
Это примитивная бытовая характеристика яркости.
Так же как и поставленная задача: освободить оператора от манипуляций с видеокамерой ради удовольствия созерцать взлет глазами.

a_centaurus> Источник характеризуется яркостью, светимостью и интенсивностью. А световой поток определяет взаимозависимость энергетических характеристик источника с геометрическими приёмника. В видимой области энергетический расчёт делается на базе люмена (св.поток),а в УВ ИК в ваттах (энерг.поток).

Это, наверное, исторически так сложилось. Всякий точечный источник излучает мощность в ваттах, по спектру в Вт/Гц, по углу в Вт/стерадиан, с учетом расстояния Вт/кв.м. или (по спектру) Вт/(гц*кв.м.)
Плоский распределенный источник в каждом выделеннном направлении (или во всех ? - тут я "плаваю") обеспечивает плотность мощности в Вт/кв.м. с законом спектральной плотности Вт/(кв.м.*Гц).

Условия реальных измерений, по-видимому, наложили дополнительные ограничения и появились люмены и люксы.

Первичная задача проще. Определить ту долю света от неба (цифру! цифру!), которая дает фототок в "наших" приемных светодиодах и сравнить ее с количеством света, которое попадет в светодиод от доступных нам источников света. Имея графики спектрального распределения и значения мощности, решается запросто безо всяких экспериментов.

Ckona> фототок в "наших" приемных светодиодах

Зачем ту светодиоды? У фотодиодов наверняка чувствительность намного (скорее очень намного) выше.

Ckona> Это, наверное, исторически так сложилось. Всякий точечный источник излучает мощность в ваттах, по спектру в Вт/Гц, по углу в Вт/стерадиан, с учетом расстояния Вт/кв.м. или (по спектру) Вт/(гц*кв.м.)
Нет. Точечный источник - понятие как геометрическое, так и волновое. В оптике под т.и. подразумевается источник с такими угловыми размерами, которые представляются оптической системой в фокальной плоскости в форме диска Эйри. (дифракционный предел)
Никакую мощность источник не излучает. Излучают И. ЭНЕРГИЮ.
Мощность это характеристика И. излучать энергию в единицу времени. (W=J/s). Это - для УВ и ИК диапазона. В видимом (400-700 нм) мощность - характеристика источника ИСПУСКАТь световую энергию в единицу времени. Ckona, "бытовые представления" в фоторадиометрии НЕ ПРОХОДЯТ. Это абсолютно точная наука с абсолютно точной терминологией. Например в химии или квантовой электронике также есть абсолютно точные определения и сведённые в систему магнитуды. Надеюсь, там ты ты не будешь на входе пытаться изменить сложившуюся десятками лет систему? Пожалуйста, уважай и законы прикладной оптики и радиометрии. Если хочешь сделать в рамках стандарта, я тебе помогу. Когда хочешь построить дом, то спрашивай у каменщика. А если шатны пошить, то лучше у портного. И не наоборот.
Ckona> Первичная задача проще. Определить ту долю света от неба (цифру! цифру!), которая дает фототок в "наших" приемных светодиодах и сравнить ее с количеством света, которое попадет в светодиод от доступных нам источников света. Имея графики спектрального распределения и значения мощности, решается запросто безо всяких экспериментов.

Ну, если бы она (задача) решалась запросто, то ты бы её уже решил. Без всяких экспериментов. На самом деле энергетический расчёт оптической системы - задача для опытного оптика-расчётчика вполне решаемая без привлечения дополнительных экспериментальных данных. Всё давно замерено и находится в таблицах. Из таблиц берутся исходные данные (те самые цифры, к которым ты взываешь) для расчёта. Э.Р. начинается с постановки задачи, определения источников и установления пороговых величин для детектирования. Я тебе написал о своей готовности помочь как базовой литературой, так и конкретными примерами габаритно-энергетического расчёта "оптической системы с фотоэлектрическим приёмником" (так называется задача).

a_centaurus> Я тебе написал о своей готовности помочь...
По завершении обзора по патентам (просмотрел уже половину) - задам конкретные вопросы.
(Попытки объять необъятное чреваты истощением)
По твоим замечаниям - конечно, излучается энергия. Но при сравнении используется энергия за единицу времени, то есть ватты. А при распределении мощности по спектру надо нормировать на единицу ширины спектра.

slavich77> Может то, что касается отслеживания ракеты при старте в отдельную тему выделить? А то как-то отошло обсуждение от водяных ракет.

Где-то есть тема "видеосъёмка полётов".

RLAN> Отказался, не решить ее мне. Но со своих поворотных стульев отслеживать подвижные предметы намного удобней и надежней, чем с рук.

Не решить. Поскольку кроме удержания обьекта в поле зрения (узком) необходимо управлять фокусировкой камеры. А это дополнительный канал синхронизации. Я пытался как-то снимать на видео кондоров (размах крыла до 4 м) которые живут недалеко от дома на горе. Они там летают вместе с планерами из местного аэроклуба, в восходящих потоках. Так вот главная проблема - поймать сцену в видоискатель при бесконечном фокусе, а потом её приблизить, меняя zoom. Скорость перефокусировки маленькая, так что пока доедет, сцена теряется. Лучшие результаты, кстати для оперативных сьёмок в движении получил укрепляя камеру на лоб, используя крепление наголовного фонаря. Куда твой взгляд, туда и ось сьёмки. Правда увеличение постоянно. Хотя есть налобные камеры для sport extrim где имеется канал контроля фокусировки. Они сейчас уже в доступных ценах. Может для сьёмки ракет с потолком 100-500 м этого и достаточно?

Serge77> Где-то есть тема "видеосъёмка полётов".

Вот она Съемка полетов видеокамерой

slavich77> как-то отошло обсуждение от водяных ракет.

Изготовление очередной головной части методом "наляпки".
Соединяется силовой каркас и упор (внизу), воспринимающий усилие со стороны двигательного отсека ракеты.
От предыдущего варианта отличается отсутствием склеивания стенок "трехлучевой звезды" (сшивается по методу БРАТА-2) и увеличенной высотой парашютного отсека.
Видны концевые выключатели, которые отключают моторчик в крайних положениях качалки.
(в сервоприводе сорваны шлицы следящего потенциометра)

В качестве кондуктора используется пластиковая бутылка с отрезанной верхушкой.
В общем, настольно-кухонная технология.

Ckona> Изготовление очередной головной части методом "наляпки".

У тебя там оптический датчик? Он под зелёным пластиком работает?

Ckona>> Изготовление очередной головной части методом "наляпки".
Serge77> У тебя там оптический датчик? Он под зелёным пластиком работает?

Электроники еще нет. Для светодиодов прорезаются окна.
А вообще - надо попробовать. Верхний светодиод в головном обтекателе, нижний под дверкой парашютного отсека, оба работают сквозь прозрачный лавсан. Зеленый - это, наверное, светофильтр и для синих светодиодов не годится.

И еще одна идея родилась.
Поскольку стенки аппаратного отсека гибкие и прозрачные, надо отказываться от тумблеров и переходить на кнопки с защелкой: нажал - "вкл", нажал - "выкл".

Ckona>>> Изготовление очередной головной части методом "наляпки".

Хорошая корреляция термина со старым: "промыть собранный узел методом кунки". Окунания в спирт. Ckona, тебе нравятся подобные вещи. Смог снять эксцентрик с вибратора cellphone. Мотор питается от одного дискового элемента или батареи AAA 1.5 В. И достаточно мощный. Идея была сделать механический таймер. Наверное мог бы служить для каких-то целей на борту ВР.

Кажется, в этом моторе редкоземельный магнит - статор. Этот статор можно использовать как ротор в бесколлекторном моторе: PICOOZ Brushless MOTOR FULL BRIDGE FET! - YouTube

Атмосфера> Кажется, в этом моторе редкоземельный магнит - статор. Этот статор можно использовать как ротор в бесколлекторном моторе:

Genial! Чего только не придумают черти!!! А схема платки есть? Мне уж на ум приходил простой редуктор из часовых шестерёнок. Или о-рингов. Правда и то и другое требует времени. А сейчас уже нет проблем с коммерческими вертолетами или самолётиками на контроле. У самого такой в. летает как муха по залу лаборатории.

a_centaurus> Genial!
Я нашёл этого человека, Сергей Филин - помогает советом по поводу мотора для гироскопа, начало общения тут: http://www.micro-plane.com/...
Пока не спешу закончить сборку, т.к. подыскалась работа на ближайшие пару недель.