Электронное оборудование ракет - БРЭО 2020

Mihail66> поэтому вопрос - на сколько он будет эффективным для частоты 433МГц?

Михаил, зачем тебе это, что планируеш с этим усилителем? ? Это усилитель на 15в, для ракет он не годится. Если это для LoRa, есть другие способы увеличения дальности.

pinko> Михаил, зачем тебе это, что планируеш с этим усилителем? ? Это усилитель на 15в, для ракет он не годится. Если это для LoRa, есть другие способы увеличения дальности.

Поставить в ракету повышайку на 15В не вопрос, а вот LoRa на 35dBm нету. Интерес чисто "спортивный".
Размеры не очень большие, и ничего с отводом тепла от модуля LoRa выдумывать не нужно. Подход исключительно опциональный, если вдруг приспичило.

Evgenij> Третий раз подряд отказывает в срабатывании бортовой контроллер BREO-M-N.

А посмотри что в нем записалось? Может быть проблема в предполетной подготовке?

Mihail66> А посмотри что в нем записалось? Может быть проблема в предполетной подготовке?
Сегодня взял рабочего с лопатой и он откопал остатки ракеты из глубины поля. Контроллер разбит на три части, нет гнезда на плате контроллера для кабеля USB, нет выключателя питания и нет части передней панели. Микросхемы целые.
Из за этой проблемы с БРЭО откажусь от пуска ракеты из контейнера. Следующий проект будет с UF датчиком. Но уже не так интересно ...
Да, чип видеокамеры треснул по диагонали, при подключению к компьютеру молчит (невидимка). Но радует запас из 4-х камер ...

Mihail66>> А посмотри что в нем записалось? Может быть проблема в предполетной подготовке?
Evgenij> .... Контроллер разбит на три части.....

Печально.
Тогда потрудись вспомнить -
-Правильно ли был ориентирован контроллер в ракете (там на плате нарисована белая стрелочка, она должна смотреть вверх)?
-Какие условия были заданы для выброса парашюта при программировании (в твоем случае предпочтительно было установить APOGEE-IMMEDIATELY).
-Ну и напоследок, а к тому ли выходу (их там два) был подключен вышибной?

Evgenij> Из за этой проблемы с БРЭО откажусь от пуска ракеты из контейнера. Следующий проект будет с UF датчиком. Но уже не так интересно ...

Может и не стоит отказываться, достаточно правильно выполнить монтаж и правильно запрограммировать?

Evgenij> Да, чип видеокамеры треснул по диагонали, при подключению к компьютеру молчит (невидимка)

А что с SD-картой?

Evgenij> Третий раз подряд отказывает в срабатывании бортовой контроллер BREO-M-N.
Очень даже недавно кто-то авторитетно заявлял, что если не уверен в БРЭО, то нечего запускать ракету.
Шучу, вернее подкалываю, надеюсь поймешь адекватно.
В твоей ситуации просматривается только один рациональный выход.Известно (с твоих слов), что ты человек образованный, а главное видно, что умный (это не синонимы), а посему не гоже быть просто потребителем!
Тебе необходимо создавать свое БРЭО. Причем, тебе не нужны глубокие познания в радиотехнике, знать программирование, паять аккуратно умеешь? Этого достаточно.
То есть советую создать БРЭО на Ардуино, + 2 типовых модуля, всего 300 руб. затрат! Надо будет научиться только прошивать это Ардуино. А вот прошивки высотомеров и советы по существу вопроса не трудно предоставить мне, да и Михаилу, причем мы готовы исполнить твои пожелания по функционалу высотомера ( в рамках разумного).
Прикрепляю вариант конструкции компактного высотомера на Ардуино нано (габариты обусловлены размерами плат). Показанная конструкция (монтаж плат) позволяет легко модернизировать высотомер, ведь программирование это прежде всего гибкость, легкость изменения функций устройства.
Надо отметить, что конструкцию разрабатывал для одной девчонки и она сообщила, что ей все понятно, осилит.

Брат-2> Прикрепляю вариант конструкции компактного высотомера на Ардуино нано (габариты обусловлены размерами плат).
Ой, файл большой возьми из облака. На форум.rar / Облако Mail.ru

Да в конструкции основная часть соединений выполнена гибкими проводами, при этом основой является печатная плата с простой топологией. Этот высотомер с наименьшими габаритами для указанных заводских плат. Ну, а гибкие соединения позволяют легко изменить адреса подключения к Ардуино, в частности легко будет добавить поисковый маячок. У Михаила иной подход, у него платы и жесткие соединения, малейшие изменения и ж.
Мы тебе предлагаем выбор, надеюсь, что Михаил на меня не обидится за инициативу.

Брат-2> .... надеюсь, что Михаил на меня не обидится за инициативу.

Наоборот поддержу. Начинающему "паяльнику" порой трудновато изготовить печатную плату самостоятельно, а с проводного монтажа (макетка) почти все электронные проекты начинаются.

pinko>> Михаил, зачем тебе это, что планируеш с этим усилителем? ? Это усилитель на 15в, для ракет он не годится. Если это для LoRa, есть другие способы увеличения дальности.
Mihail66> Поставить в ракету повышайку на 15В не вопрос, а вот LoRa на 35dBm нету. Интерес чисто "спортивный".
Mihail66> Размеры не очень большие, и ничего с отводом тепла от модуля LoRa выдумывать не нужно. Подход исключительно опциональный, если вдруг приспичило.


При этом напряжении 15В, преобразователь должен преобразовать много энергии, что приведет к значительному выделению тепла. Также добавь тепла из-за неэффективности усилителя, и вся система будет потреблять очень много энергии.

Таких импулсны преобразователи в ВЧ усилители нецелесообразно - они создают много шума.

Затем ВЧ передатчики мощностью 3 Вт требуют специального экранирования, особого внимания к кабелям для остальной электроники - любой достаточно длинный кабель может воспринимать индуктивный шум.

3Вт с LoRa - это очень большое расстояние - не вижу, где он тебе понадобится. Предлагаемые мной модули очень недорогие, но дальности хватает на 95% случаев. Если тебе требуется больший диапазон:

- Необходимо купить LoRa модуль мощностью 1 Вт с TCXO
- Используйте радиочастотный диапазон с наименьшим шумом
- Используй более низкую полосу пропускания
- Используй LNA и простую фильтрацию перед модулем приемника
- И используй ретранслятор, который можно поднять в воздух с помощью небольшого дрона, который обеспечит прямую видимость между приемником и передатчиком, когда передатчик находится на земле.

Это даст тебе как минимум 50-60 км, что должно быть достаточно.

pinko> Затем ВЧ передатчики мощностью 3 Вт требуют специального экранирования, особого внимания к кабелям для остальной электроники ...

Ну вот собственно то, что я хотел услышать. Благодарю.

pinko> 3Вт с LoRa - это очень большое расстояние - не вижу, где он тебе понадобится.

Например там, где LoRa 30dBm (1Вт) не осилит.
Как показывает моя практика, для LoRa 100мВт из-за сложного рельефа местности сигнал прерывается примерно на 3-3,5км (это при заявленной дальности в 5км). Отсюда могу примерно оценить, что для LoRa 1Вт сигнал может пропасть примерно на 6км (при заявленных 10км).
Получается что без ретрансляторов уже никак, а это уже очень сильное усложнение.
Ну, а на счет "где он тебе понадобится" отвечу так - моя последняя ракетка приземлилась на расстоянии более 3,5км от старта, хотя слетала всего на 3км. А Диментий сейчас на 7км настраивается.
Поэтому теперь задумка у него такая - нужно комбинировать ЛоРу с GSM. И тогда от ЛоРы можно будет получить дальнюю связь с ракетой, когда она находится на высоте, а по GSM обеспечить передачу координат с высоты менее 1км (в том случае если рельеф местности обильно холмистый).
И никаких дронов и ретрансляторов.

Mihail66> Как показывает моя практика, для LoRa 100мВт из-за сложного рельефа местности сигнал прерывается примерно на 3-3,5км (это при заявленной дальности в 5км).

На мой взгляд, твой подход неверен, грубая сила - это не ответ . Например, используемые GSM модули имеют мощность 3Вт - и видиш результат, когда нет прямой видимости.

Считаю, что детский дрон с ретранслятором - самый лучший и самый простой вариант! Но как решить это препятствие - ето твой выбор, думаю не стоит спорить об этом.

pinko> На мой взгляд, твой подход неверен, грубая сила - это не ответ .

Как по мне, то проблема решается только грубой силой. Большая мощность и гарантированный результат дальней связи, а не игра в радиста-дальнобойщика работающего на ионосферном отражении (это сравнение). Но так-же и дрон может в самый неподходящий момент глюкануть и повиснуть на вв проводах (как это у Димана случилось в самом первом полете).

pinko> Например, используемые GSM модули имеют мощность 3Вт - и видиш результат, когда нет прямой видимости.

Так я именно об этом. Но у GSM есть свой недостаток, они не работают на высоте.

pinko> .... думаю не стоит спорить об этом.

Хорошо, не буду. А что тебе не понравилось в затее совместить LoRa и GSM.

pinko>> Например, используемые GSM модули имеют мощность 3Вт - и видиш результат, когда нет прямой видимости.
Mihail66> Так я именно об этом. Но у GSM есть свой недостаток, они не работают на высоте.

Думаю, неправильно истолковал что я сказал. Я имел в виду даже при 3Вт мощности, у GSM появляются проблемы на пересеченной местности через 7-8км когда он на земле (не в руках, даже 1-1,5м высота дает огромная разница в дальности).

pinko>> .... думаю не стоит спорить об этом.
Mihail66> Хорошо, не буду. А что тебе не понравилось в затее совместить LoRa и GSM.

Смотри предыдущее заявление, на мой взгляд, GSM не даст той безопасности, которую вы ищете в этих конкретных условиях. Но избыточность в ракетной технике - это всегда хорошо. Если это работает для вашей ситуации, почему бы и нет.

pinko>... Я имел в виду даже при 3Вт мощности, у GSM появляются проблемы на пересеченной местности через 7-8км когда он на земле (не в руках, даже 1-1,5м высота дает огромная разница в дальности).

Это правда! И примерно в половине случаев GSM-трекер замолкал сразу, как только ракета касалась поверхности. В этом случае приходилось ориентироваться по последней полученной координате, как правило с высоты в 50-150 метров, и выходить на предполагаемую точку посадки.
Я даже больше скажу. Иногда при нештатном приземлении (отказ ССР) последняя координата приходила с высоты в 1км, но обломки все равно нашли, т.к. на такой скорости падения ракету трудно далеко снести в сторону.

pinko> Смотри предыдущее заявление, на мой взгляд, GSM не даст той безопасности, которую вы ищете в этих конкретных условиях.

Конечно, только GSM (без LoRa) это никакое не спасение, но как ты верно заметил "избыточность в ракетной технике - это всегда хорошо".
Я же говорю о совмещении этих двух способов в одном изделии.
А теперь хочется понять, что будет дешевле - припаять рядом с LoRa копеечный GSM-модуль, или пытаться увеличивать дальность за счет ретранслятора на дроне, которым еще кто-то должен управлять? Это мы на запуски выезжает вдвоем, а ведь кто-то и в одиночку справляется. А GSM-ретрансляторы даже в глухой сельской местности худо-бедно в 2G, но для нас уже поставили.
Но при желании, можно параллельно и дрон использовать, я не против. Но это не мешает еще и GSM-модуль рядом с ЛоРо-й припаять, хотя-бы опционально.

pinko> .... Я имел в виду даже при 3Вт мощности, у GSM появляются проблемы на пересеченной местности

Интересно стало, а какая мощность у модуля SIM800L?
В описании приводится величина в 2Вт. Но тогда почему он нихрена не греется, и без радиатора?
А LoRa 1Вт уже через пять минут разогревается градусов до 80, при том что на ней стоит массивный теплоотвод.

Брат-2>Тебе необходимо создавать свое БРЭО.
Спасибо за предложение. Но я не любитель паяльника. Да, было время, рисовал сам схемы на платах, растворял медь окислителем с ракеты (под ванной в глубине ее стояла бутыль с азотной кислотой). Но время идет, это увлечение ушло в прошлое. По специальности я - эксплуатационщик сложной техники. Конструкторским делом занялся совсем недавно, но имею в этом границы. Мне больше нравиться возиться с детьми, когда у них в руках мои инструменты. Люблю новые конструкции и новые идеи.

Evgenij> Спасибо за предложение.....
Мне твой ответ понравился, конкретный, прямой, однозначный.

Mihail66> В описании приводится величина в 2Вт. Но тогда почему он нихрена не греется, и без радиатора?

Отправка SMS занимает максимум секунды. Таким образом, он работает на пиковом токе в течение секунды, поэтому не чувствуеш нагрева.

Если посмотрим документацию, пиковое потребление тока бывает 2А, при 3,7В = 5,4Вт. 2Вт в ВЧ (при теоретической 100% эффективности антенны) и все же у его есть еще 3,5Вт для рассеивания - то есть 37% КПД что нормально. Единственная причина, по которой он не перегревается, заключается в том, что он работает только на секунду каждые 50-60 секунд? Итак, каждой минуту он передает в течение 1 секунды.

Mihail66> А LoRa 1Вт уже через пять минут разогревается градусов до 80, при том что на ней стоит массивный теплоотвод.

Передача LoRa занимает намного больше времени, каждый пакет занимает около 30-40 секунд, а как часто отправляеш сообщения - каждые 10-15 секунд? Итак, через минуту он передает в течение 50 секунды.

Кроме того, из-за требований к 5В питание есть повышающий преобразователь с 3,7 до 5В, который конечно не является 100% эффективным, и здесь также возникают тепловые потери.

При 37% КПД (измерил примерно то же самое) 1Вт модуль потребляет около 2,7 Вт енергии. Скажем 90% КПД для повышающий преобразователь что дает нам всего 3 Вт из которых 2Вт должны рассеиваться для 50 секунды каждой минуту.

Поэтому нужен радиатор и более высокая температура модуля.

pinko> Отправка SMS занимает максимум секунды. Таким образом, он работает на пиковом токе в течение секунды, поэтому не чувствуеш нагрева.

Позволь я чуточку уточню. У меня модуль SIM800 работал постоянно не выключаясь в течение 10 минут, и не нагревался. Чтобы было понятно, он передавал СМС-ки с координатами каждые 20сек., и при этом параллельно вел онлайн аудиотрансляцию с борта ракеты. Все это сначала опробовалась на столе. Нагрева нет, и радиатора нет. Могу лишь предположить, что 2Вт в эфир это пиковая мощность. В реальности же мощность излучения в разы ниже, и модуль сам регулирует мощность излучения исходя из текущих условий.


pinko> Передача LoRa занимает намного больше времени, каждый пакет занимает около 30-40 секунд, а как часто отправляеш сообщения - каждые 10-15 секунд? Итак, через минуту он передает в течение 50 секунды.

А вот тут я не понял. У ЛоРы периодичность отправки пакетов 5сек, а длительность отправки одного пакета примерно секунды 2. Или я что-то попутал?

Mihail66> А теперь хочется понять, что будет дешевле - припаять рядом с LoRa копеечный GSM-модуль, или пытаться увеличивать дальность за счет ретранслятора на дроне, которым еще кто-то должен управлять? Это мы на запуски выезжает вдвоем, а ведь кто-то и в одиночку справляется. А GSM-ретрансляторы даже в глухой сельской местности худо-бедно в 2G, но для нас уже поставили.

На счёт дрона мысль. Его нужно водить не руками. В моём представлении он сам должен следовать до места последней полученной координаты, соблюдая безопасную высоту чтобы не намотаться на ЛЭП.
На счёт уточнения координат падения если парашют уносит далеко. Нужно брать последние координаты, полученные при снижении, и программой предсказывать предполагаемое место падения. По паре координат уже можно получить направление ветра на местности, скорость снижения и обозначить район падения. И туда может автоматом долететь дрон. Дрон, полетав по местности по определённой сетке и получив затухание от ракетного передатчика LoRa, может сузить район падения.
Думаю эта кучка задач тоже интересна и похоже ей ни кто не занимался.

Tayfur> На счёт дрона мысль. Его нужно водить не руками. В моём представлении он сам должен следовать до места последней полученной координаты....

Да нехрена ему там делать. Его задача получить с воздуха (с высоты) эту координату, передать ее в навигатор, и сразу приземлиться. А потом дрон уже не нужен, он будет только мешаться.

Tayfur> На счёт уточнения координат падения если парашют уносит далеко. Нужно брать последние координаты, полученные при снижении, и программой предсказывать предполагаемое место падения.

Точность такого вычисления никакая. По двум последним координатам пару раз пытались просчитать точку приземления и всякий раз ошибались в направлении ровно до наоборот. Благо дело поле просматривается во все стороны метров на 300. Поэтому прибыв на последнюю координату и осмотревшись без труда находили выделяющийся парашют. По видимому около поверхности Земли ветер по другому устроен.

Tayfur> Думаю эта кучка задач тоже интересна и похоже ей ни кто не занимался.

Такая задача должна решаться совместно с каким нибудь клубом "дронолетов". Если я сейчас еще и аэросъемкой займусь, то про ракетки можно забыть.
Но мы один раз предпринимали попытку облететь предполагаемое место падения на маленьком FPV дроне. Не дешевое надо сказать удовольствие, один намордник $250 стоит. Так на нем качество картинки такое, что уже с 5 метров нихрена не различишь, все сливается в сплошное месиво. Только большие объекты можно наблюдать. И к тому же долго эти дроны летать не могут, его всего на 10 минут хватило, поле не успели облететь.
Теперь в моем сознании четко отложилось, что для поиска дрон не годится. А вот для съемки с воздуха красивого старта ракеты он здорово подходит.

Mihail66> Например там, где LoRa 30dBm (1Вт) не осилит.
Mihail66> Как показывает моя практика, для LoRa 100мВт из-за сложного рельефа местности сигнал прерывается примерно на 3-3,5км (это при заявленной дальности в 5км). Отсюда могу примерно оценить, что для LoRa 1Вт сигнал может пропасть примерно на 6км (при заявленных 10км).

Запускали шар-зонд с передатчиком телеметрии. Использовали 100 мВт передатчик APRS 144 МГц. Передающая антенна - штырь на четверть волны.
На приемном конце двухдиапазонный штырь 144/440 МГц установленный на автомобиле. Все антенны согласованные с КСВ 1.25.

Ну и масса радиолюбителей принимающих сигналы APRS в районе запуска. Прием сигнала с зонда не прерывался с момента старта и до падения на высоту примерно 1 км. Точно сказать на какой высоте прием прервался затруднительно, т.к. телеметрия шла пакетами с периодом порядка 20 сек.
Максимальное расстояние приема доходило до 40 км (30 км высоты, и примерно 30 км по дальности).
Скорость передачи данных 9800 бит/с без сжатия и избыточности.

Т.е. при нормальном приемнике и с согласованными антеннами даже без LoRA-шных трюков с модуляцией 100 мВт вполне хватало.

LoRA тестировали отдельно (вроде порядка 900 МГц был комплект). Наземная дальность выходила даже повыше (ценой меньшей скорости), но важна прямая видимость. На 144 МГц это было не так важно. Но LoRA комплект так и не запустили, поэтому про дальность связи в воздухе не скажу.

Поисковый дрон рассматривали, но отвергли. Те, кто его пробовал, говорили, что идут большие помехи по питанию приемника от работы моторов. Из-за этого чувствительность так страдает, что выигрыша никакого. Только лишний геморой.

У шара для облегчения поиска выбрасывали цветные ленты длинной 2-4 метра (как девичий бант). Помогло неплохо. В кустах сразу нашли.

timochka> Запускали шар-зонд с передатчиком телеметрии...

Отличное описание, спасибо.
Собственно меня то как раз и напрягает тот факт, что при передачи с высоты все нормально, а вот над поверхностью Земли все становится печально. Поэтому и захотелось продублировать связь по GSM у которого с горизонтальным расстоянием меньше проблем чем по радиоканалу.