Управляемый спуск

a_centaurus> пару аэродинамических и механических схем контролируемого спуска.

Ну я считаю идею со звуком нереальной.
Проводил опыты с ультразвуком.

Но нереально лишь потому, что волны быстро затухают,и соответсвенно, теряют энергию. Даже Расстояние в 500 м - нереально. Так же как с инфрокрасным светом.
Я думал сделать радар на эффекте доплера - именно на ультразвуке. Но расстояния небольшие. Вспомните акустические дальномеры. Или
эхолоты. Расстояния небольшие. А выделить звук из окружающего это не проблема. Это нужен либо цифровой, либо аналоговый фильтр(если по частоте). Если же в цифре то можно просто организовать интерфейс. Более того не забывайте об эффекте Доплера, об эффекте отражения лучей. Может выйти и так, что интенсивность волн будет больше от источника совсем в другой стороне, нежели чем на линии, соединяющей приемник и источник.

Давайте результаты опытов. Там увидим.

Kotwi> Давайте результаты опытов. Там увидим.
Тон смените. Там увидим.

Ckona> По дальности обнаружения - оптический маяк перспективнее.

Вот и мне так кажется.

Ckona> По пригодности для измерения направления на источник любительскими потугами - перспективнее акустический локатор.

Почему? С какой стороны есть свет - там и направление на источник, не надо ни с какими фазами играть, как со звуком. Просто 4 фотодиода смотрят в стороны, от кого максимальный сигнал - там маяк.

схемотехника приемника будет достаточно сложной. из сигнала приемника надо выделить несущую, которой промодулирован источник света и потом её измерить. А уровень сигнала будет весьма небольшой. И чтобы солнце приемник не слепило.
ну и источник, чтобы с километра мог хоть что-то на фотодиод дать тоже штука мощная и может быть сделан только на светодиодах, ввиду необходимости модуляции.

GOGI> ну и источник, чтобы с километра мог хоть что-то на фотодиод дать тоже штука мощная и может быть сделан только на светодиодах, ввиду необходимости модуляции.

Ну с мощными светодиодами на данный момент проблем нет, светодиод на 3Вт. стоит 3-5$

GOGI> схемотехника приемника будет достаточно сложной. из сигнала приемника надо выделить несущую, которой промодулирован источник света и потом её измерить. А уровень сигнала будет весьма небольшой.

Разве всё это не относится и к звуку?

GOGI> И чтобы солнце приемник не слепило.

Не будет, потому что приёмник должен смотреть почти точно вниз, градусов 10-20 от вертикально вниз. Ведь нам нужно с большой высоты засечь маяк примерно под ракетой. А когда ракета уже достаточно низко, то и уровень сигнала будет намного выше, и боковым зрением можно засечь.

GOGI> ну и источник, чтобы с километра мог хоть что-то на фотодиод дать тоже штука мощная и может быть сделан только на светодиодах, ввиду необходимости модуляции.

Это ясно. Но ведь с километра проще глазом разглядесь светодиод, чем расслышать пищалку. Думаю, и аппаратно тоже.

Serge77> Разве всё это не относится и к звуку?
со звуком мы измеряем не амплитуду, а фазу, что проще сделать точнее, так как все сводится к измерению времени.

Serge77> 4 фотодиода смотрят в стороны, от кого максимальный сигнал - там маяк.
У фотодиодов диаграмма направленности - менее 30 градусов. Ракета болтается - сигнал пляшет. Выход вижу в сферической головке, как глаз насекомого.
Вообще, при просмотре видео с болтающейся ракетой создается впечатление, что парашют гораздо стабильнее, и приемные элементы надо устанавливать на него.
Делаем вывод: подвеска должна быть как у управляемого воздушного змея, с тремя леерами.

Ckona> У фотодиодов диаграмма направленности - менее 30 градусов.

Это и хорошо, сигнал концентрируется. А больше угол не нужен, там нет маяка.

Чтобы ракета не болталась, нужно её подвесить за самый верх, чтобы ракета была вертикальна. И стропы не сводить в одной точке, а закрепить по краю круглой пластины, равной по диаметру корпусу ракеты. Для управления качать эту пластину двумя рульмашинками.

Вот очень хороший документ по оптической связи.
http://www.imagineeringezine.com/ttaoc-pdf/OTTAC-Handbook.PDF

GOGI> Вот у такой величины реально ли измерить амплитуду на нужной частоте?

Но чтобы сравнить фазу звука, его тоже нужно уловить и отличить от шума. А звук ослабляется так же, как и свет.

Кстати именно измерять амплитуду не нужно, достаточно уловить превышение порога, т.е. есть/нет сигнал. В том документе, что я привёл, есть простые и эффективные схемы. Кроме светодиодов очень эффективны фотовспышки, периодически срабатывающие, необязательно часто.

Serge77> Но чтобы сравнить фазу звука, его тоже нужно уловить и отличить от шума. А звук ослабляется так же, как и свет.
Тут я не могу предметно спорить, пока не будет спектра типичного шума микрофона на ракете. Если там под 120 ДБА шум, понятно что вытянуть полезный сигнал будет трудно, а если 80-100 то вполне можно постараться, особенно если есть относительно чистые диапазоны частот.
А про световой датчик заранее известно что ему придется работать в условиях 10-20 тысяч люкс шума.
Serge77> Кстати именно измерять амплитуду не нужно, достаточно уловить превышение порога, т.е. есть/нет сигнал.
То есть схема релейная?

GOGI> То есть схема релейная?

Для моей модели управления да, этого достаточно. Да я думаю для любой достаточно. Ведь задача - уловить, с какой стороны есть свет от маяка. Именно есть/нет, а не сколько его.

GOGI> А про световой датчик заранее известно что ему придется работать в условиях 10-20 тысяч люкс шума.

Постоянный уровень освещённости легко отсекается, в приведённом документе это описано.

GOGI> Прикидка на пальцах показывает, что разница между естественной засветкой и сигналом, при мощности источника в 1 Вт, на расстоянии в 1 километр при угле излучения 30 градусов составляет примерно 8 порядков. Вот у такой величины реально ли измерить амплитуду на нужной частоте?

Скорее всего ты ошибаешься. На "пальцах" этот случай не прикидывается. Уважай, пожалуйста, науку радиометрию. Она не проще аэродинамики или баллистики горения ракетных топлив. Ты ведь к ним серьёзно относишься? Энергетическая oсвещённость земной поверхности в солнечный день (С. в зените) примерно равна 450 -550 W/м2 Освещённость - ок. 10exp5 lx. Сколько даст на этом фоне точечный источник маяка, нужно хорошенько посчитать. Оптико-радиометрический расчёт оптической системы с фотоприёмником учитывает энергетические и спектральные свойства источников (их у нас несколько), геометрию сцены, дистанцию, чувствительность (энергетическую и спектральную) приёмника, свойства атмосферы, особенности установки на борту etc. Не усложняя случай на уровне любительства, скажу, что таким источником может быть ксеноновая лампа. В режиме "flash" (стробоскопическом). Её яркость достаточна для выделения такого источника на фоне любой подстилающей даже в солнечный день. Спектр Хе при высоком давлении квазисплошной, а не узкий, как у LEDа и имеет интенсивный участок в области чувствительности доступных фотоприёмников. Диаграмма направленности круглой лампы также не имеет заметных провалов. Основная её энергия излучается в конус с плоским углом ок. 100º. Можно посмотреть в оборудовании для дискотек, где используются подобные излучатели. Приёмная оптическая часть бортового устройства может состоять из простенького фотографического обьектива, полосового фильтра, срезающего нежелательные засветки, бленды и 4-секторного приёмника. Наверное можно подобрать что-то готовое. Раньше существовали такие фотодиоды. Хотя и из единичных также можно составить чувствительную матрицу. Дистанция между площадками определит сигнал рассогласования. Про исполнительную часть мы не говорим. Она как бы решается известным средствами. Важное замечание: поскольку управляемый спуск должен доставлять ракету в места старта после случившегося горизонтального сноса, маяк-источник будет всегда находится на периферии поля зрения сенсора. Это облегчает решение нескольких задач. 1 - размещение датчика может быть на парашюте, поскольку он будет видет маяк "боковым зрением и части ракеты под парашютом ему мешать не будут. 2 - сразу будет захват маяка по азимуту. И команда управления будет достаточно долго постоянной. Если не будет сильного ветра. 3 - система активации будет закороченной. Отрицательным будет снижение интенсивности источника и чувствительности приёмника. Сенсор и систему активации лучше смонтировать в контейнере с обтекателем и оперением. Тогда ось ОС будет всегда расположена по вертикали в относительном покое, поскольку стабилизаторы будут препятствовать вращению. С другой стороны, вращение (активное сканирование пространства) может помочь в обнаружении и захвате сигнала с маяка. Скорее всего, в таком устройстве потребуется калибровочный/реперный источник света. Если кто-то серьёзно соберётся с разработкой такой системы, могу помочь с расчётом. Наверное логично было бы начать с небольших высот (200-300 м), чтобы иметь возможность визуального контроля.Схема спуска прилагается.

Serge77> Постоянный уровень освещённости легко отсекается, в приведённом документе это описано.

Если амплитуда модулированного сигнала больше чем засветки...

GOGI> Блин, посмотрел цены на GPS модули, меньше 20$. Смысл возиться с самодельными схемами ориентации?

Ну наконец-то. Дошло. Только выбери такой, чтобы было удобно ставить на борт. Посмотри в Инете прототипы таких систем. Их уже много. Хотя автоматика на оптическом методе всё же интереснее. Сама задачка не тривиальна. Как посадка на Луну. И как все мы помним, обе страны со всей своей технической мощью долго не могли её решить. Правда, в конце концов победила система с оператором...

GOGI> Блин, посмотрел цены на GPS модули, меньше 20$.

Да, пожалуй нужно учиться с ними работать. Можешь ссылки дать?

Serge77> Да, пожалуй нужно учиться с ними работать. Можешь ссылки дать?

RLAN> Есть несколько стандартных протоколов, которые поддерживают практически все современные модули. Так исторически сложилось.
Так они все по умолчанию в NMEA раз в секунду автоматом выдают данные. Учитывая что протокол текстовый, а данные в строках имеют фиксированную позицию и длину, извлечь оттуда координаты дело двух строк.