ОКБ "ПионЭр"

[Bell]

Тов. Старый продолжает настаивать на двухканальном приемопередатчике:

Если поставить на ракете двухканальный приёмопередатчик (ответчик) то измерение в реальном времени высоты и скорости становится раз плюнуть. В принципе для почти вертикального полёта достаточно одного канала, но для произвольной траектории надо не менее двух. Бортовая апаратура - две микросхемы. Наземная - две типа карманных рации. Ну и предусмотреть передачу по каждому из каналов разовых команд - одна на выпуск парашюта, вторая - на отстрел половины строп.

Ну и так же продолжает посмеиваться на лазерными теодолитами

[Bell]

Александр, а почему такая достойная тема в ЧД?  :shock:  Господа модераторы, прошу перевести в более серьезный раздел!  

Я тоже думаю, что тема явно созрела для "Средства выведения и другие технические вопросы"

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Александр, а почему такая достойная тема в ЧД?  :shock:  Господа модераторы, прошу перевести в более серьезный раздел!  

Я тоже думаю, что тема явно созрела для "Средства выведения и другие технические вопросы"

Не, ну все таки это не те системы выведения, которые на форуме принято называть системами выведения ...
Но, кто читал начало темы, я там предлагал модераторам решить этот вопрос на их усмотрение. Просто тема так быстро развивается, что модераторы видимо не смогли найти в ней моей просьбы.
Ну, мы не гордые. ЧД - одно из наиболее посещаемых мест, т.ч. если что мы и здесь хорошо пообсуждаем. Главное, ни кто не обвинит, что мы тут не тем занимаемся...  

[Bell]

Вобщем вы тут со Старым пообщались и вот что вышло:

Если поставить на ракете двухканальный приёмопередатчик (ответчик) то измерение в реальном времени высоты и скорости становится раз плюнуть. В принципе для почти вертикального полёта достаточно одного канала, но для произвольной траектории надо не менее двух. Бортовая апаратура - две микросхемы. Наземная - две типа карманных рации. Ну и предусмотреть передачу по каждому из каналов разовых команд - одна на выпуск парашюта, вторая - на отстрел половины строп.

Вобщем как я понял для нынешних пионэров радиолюбительство это чтото запредельное. Триангуляция лазерными теодолитами им квжется куда проще. Вот и доверь таким будущее нашей космонавтики...

Два приёмопередатчика работающие на разных частотах с двумя пространственно разнесёнными наземными станциями. Это позволяет однозначно измерить высоту при любой траектории.

И главное - чую, 5 грамм на приемопередатчик, да с исполнительными системами на выпуск парашюта и отстрел строп - не хватит...

Однозначно хватит. Сколько у нас весит стандартная карманная рация? Если с неё выкинуть корпус, динамик и пр? Ну уж а исполнительные устройства к системе не относятся, это к парашютной системе. Радиосистема только даёт на них сигнал.

Тогда вопрос в регистрации - данные надо куда-то писать и быстро обрабатывать.

Писать на ноутбук, обрабатывать потом для регистрации результата. А оперативное управление (выпуск парашюта) производить в реальном масштабе по данным одного ответчика и станции возле места старта считая траекторию вертикальной. Собственно второй канал нужен только чтоб точно измерить высоту если траектория отклонится от вертикальной.

Собсно, непонятно - зачем приемопередатчик? Достаточно просто передатчика и 2 приемников на земле.

Потому что можно напрямую в реальном масштабе времени мерять высоту дальномерным способом (по времени прохождения сигнала туда-обратно) и на борту не нужен передатчик со стабильной частотой.

[YAV]

Здравствуйте.

Александр, а если использовать фотоаппаратуру с довольно высоким разрешением? На земле установить три относительно широкоформатных фотоаппарата нацеленных на точку "Рекорда". Для этого, конечно, первоначально надо оттестировать и прявязать их и соединить в единую электрическую сеть включения. При полете ракеты мы получим серию снимков с разных точек и знаем направляющие косинусы. А далее проводим на фотографиях измерение отклонения от юстировочного центра по пикселам и с помощью геометрии получаем точку пересечения объекта. Нууу, я проектант,  первое, что пришло в голову. Может идея имеет право на жизнь? С фотографиями я плохо знаком, но это вроде называется - фотограмметрия.

С уважением, Андрей

[ДмитрийК]

Если поставить на ракете двухканальный приёмопередатчик (ответчик) то измерение в реальном времени высоты и скорости становится раз плюнуть. В принципе для почти вертикального полёта достаточно одного канала, но для произвольной траектории надо не менее двух. Бортовая апаратура - две микросхемы. Наземная - две типа карманных рации. Ну и предусмотреть передачу по каждому из каналов разовых команд - одна на выпуск парашюта, вторая - на отстрел половины строп.

Ну в общем-то да, только:
Поскольку отслеживать нужно всего один объект и частоту на время запуска можно узурпировать то приемник/транспондер на ракете не нужен, достаточно просто передатчика.  Два канала тоже не нужно, одного достаточно. Точности кварца или SAW-резонатора хватит за глаза и за уши, тем более что для нас всего-то надо чтобы она не уплыла за 1 минуту. Для полной траектории нужно минимум 3 приемника. Все таки мы в трехмерном пространстве живем, 3 степени свободы вынь да положь.  А так все в принципе верно.

Ну и так же продолжает посмеиваться на лазерными теодолитами

И правильно делает. Любительская ПРО - это следующий этап

[ДмитрийК]

Предположим решили что ракете нужны мозги. Предлагается обсудить что в них можно запихнуть.

Сенсоры:

Линейное ускорение по 3-м осям: Analog Devices ADXL330

Угловое ускорение по 3-м осям а лучше гироскоп. Готового 3-х осного с ходу не нашел, придется ставить 3 отдельных: Analog Devices ADXRS610

3-осный компас на эффекте Холла. Honeywell HMC5843
Этот совсем новый но есть и попроще и подешевле на 1 и 2 оси.

Высота (атмосферное давление). MPXx4115

Приборная скорость? Можно, тогда нужен еще один датчик давления и трубка Пито, но это уже сложности.

Что еще можно мерять в полете?
Температуру? Это запросто, только зачем?

Во! Еще можно сделать датчик солнца! Для этого можно взять CMOS-камеру от мобильника, они сейчас совсем маленькие и легкие. Вот например держу в руках, диаметр примерно 5-7 мм:

http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=637 (Вообще у них коллекция всяких сенсоров: http://www.sparkfun.com/commerce/categories.php?c=23 )
Микроконроллера на это уже наверное не хватит, придется добавить еще CPLD, например Xilinx Coolrunner.

Хорошо бы еще и RocketCam поставить, но для этого нужен отдельный  модулятор/передатчик/антенна.
С другой стороны если взять камеру типа этой:
http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8668
она имеет реальных 1.3МП и выдает готовый JPEG. При  желании можно не передавать а сливать на ходу во флеш со скоростью нес-ко кадров в секунду.

Во!!! Вспомнил! Контакт Подъема! Чтобы таймер запускать. Впрочем можно это делать и по сигналу от акселерометра.

Исполнительные устройства:
С этим сложнее. На ум приходят только сервопривод рулей, соленоид или пиропатрон выпуска парашюта.

Связь: модуль трансивера что-то типа такого (в самом низу):
http://www.futurlec.com.au/RadioModules.jsp

Хотя использовать его для отслеживания траектории не получится.
С другой стороны, в те 10 секунд пока ракета летит, никто на телеметрию смотреть не будет. Вполне можно ее во время полета и не передавать. Можно совместить навигационный маячок с передачей телеметрии, это несложно но нужно должное внимание стабильности несущей уделить.

Память для телеметрии: EEPROM/Flash (внешняя 8 ног через SPI если внутренней в контроллере не хватит)

Микроконтроллер: большой выбор, не проблема.

Источник питания: батарейки, очевидно. Каких и сколько - надо смотреть отдельно, зависит от мощности передатчиков и исполнительных устройств.

Ну вот, теперь осталось нужное подчеркнуть, ненужное вычеркнуть

[Дмитрий В.]

Ну, вообще-то, может быть проще использовать кварцевые (пьезоэлектрические) акселерометры.

[Дмитрий В.]

Ну, вообще-то, может быть проще использовать кварцевые (пьезоэлектрические) акселерометры.

Например:
http://www.szmetallist.ru/production.htm#acselerometr

Правда, тяжеловаты :cry:

[ДмитрийК]

... а если использовать фотоаппаратуру с довольно высоким разрешением? На земле установить три относительно широкоформатных фотоаппарата <...> это вроде называется - фотограмметрия.

Да, так делают. Я однажды писал для этого софт. Принципиальных сложностей нет. Однако при попытке использовать подручные средства (бытовые/полупрофессиональные фото/видео) к сожалению возникает ряд проблем, типа:
* Разрешение (обычного видео не хватает)
* Скорость (кадров/секунду)
* Синхронизация
* Калибровка/привязка (там много своих хитростей)
* Переменные условия освещения (погода)
Все эти проблемы успешно решаются, в результате получается профессиональная специализированная система и цена улетает в заоблачную даль

[Бродяга]

Здравствуйте.

Александр, а если использовать фотоаппаратуру с довольно высоким разрешением?
 ...
С уважением, Андрей

Я тоже хотел это предложить, но это зависит от того, какая требуется точность.
 Для низкой точности не нужна даже система синхронизации по времени, просто запуск съёмки в один момент, заранее.

 Положение объекта  может контролироваться по его известному размеру и его текущему угловому размеру и кроме того определяется по угловому положению в кадре — есть возможность контроля.

[YAV]

Дмитрий, но надо же студентам чем то заниматься  :wink: ! Вот пусть и разработают программу за не очень дорого   , например, за зачет!
Пуск съемки можно запускать от контактного датчика под ракетой.
Большое Вам спасибо за ссылки. Маховики на спутничек мы решили сделать сами, ЭМУ то же мотать не проблема. А вот акселерометры вещь полезная в хозяйстве, можно и взять что нибудь подходящее.

[Бродяга]

...
Все эти проблемы успешно решаются, в результате получается профессиональная специализированная система и цена улетает в заоблачную даль

А вытащить точность в метры при установке обычных фотоаппаратов или видеокамер на расстоянии ~200 метров от объекта не получится?

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Небольшой анализ поступивших предложений показывает следующее:

_____________________!_ Радио_!_Аккустич _!_GPS_!_ФТВ_! Лазерн_!__Барометрич_!
Измерение высоты_____!_  Да___!_ Да_______!_Да___!_Да___!_Да____!_Да__________!      
Измерение скорости____!_Да____!_Да_______!_Да___!_Да___!_Да____!_???__________!
Ввод сист.спасения_____!_Да____!_Да_______!_Да___!_Нет__!_Нет*__!_Да__________!
Аварийное спасение____!_Да____!_Да_______!_Да___!_Нет__!_Нет*__!_Нет_________!
Принудит.оконч.полета_!_Да____!_???_______!_Да**_!_Нет__!_Нет*__!_Нет_________!
Поиск приземл.модели__!_Да____!_???_______!_???__!_Нет__!_Нет___!_Нет_________!
Переделка модели______!_Да____!_Да________!_Да__!_Нет__!_Нет___!_Да__________!
Бортовая аппаратура____!_Да____!_Да_______!_Да___!_Нет__!_Нет___!_Да__________!

Таким образом радиосистема позволяет осуществить все необходимые задачи.
Несколько хуже с акустической системой. Принудительное окончание полета возможно только на небольших расстояниях. Поиск модели можно обеспечить, если она на акустический запрос будет давать ответ. Но это требует установки на борт дополнительной системы.
GPS в принципе может принудительно завершить полет при удалении модели на определенное расстояние от старта, но вмешаться в этот процесс хозяин модели скорее всего не сможет. Поиск модели возможен, хотя ошейник президентской собаки меня не вдохновляет.
Фототелевизионная система даст высоту и скорость полета, но точность может оказаться низкой.
Лазерная система даст большую точность определения высоты и скорости модели. В принципе лазерный луч может передавать команды на борт модели, но тогда на ней должны появиться исполнительные органы.
Барометрическая система обладает удовлетворительной точностью и может дать команду на раскрытие парашюта.
Фототелевизионная и лазерная системы не требуют ни каких переделок моделей. Модель может иметь любую конструкцию.
Остальные системы требуют переделки модели, от появления специальных мест для установки оборудования до полной перекомпоновки. В большинстве случаев модель должна прежде всего проектироваться под данную систему. Работа с неподготовленными моделями невозможна.
Достаточно жесткие ограничения накладываются на вес бортовой аппаратуры. Все вместе должно укладываться в 5 грамм.

Вообще, я с интересом просмотрел все предложения. Их анализ заставил меня еще раз задуматься, а что я вообще хочу получить.
Прежде всего хотелось бы получать летные характеристики реальных моделей. К сожалению на нынешнем уровне техники сделать это сложно. Моделисты чаще всего действуют по наитию, используя свой практический опыт. Это дает медленную отдачу. На модель в полете действует очень много факторов и сразу определить, принесло то, или иное новшество положительный результат, затруднительно.
Получение летных характеристик в реальном полете реальной модели дадут возможность сравнивать между собой различные модели, выбирать лучшие. В модельных лабораториях каждый ученик в течение года делает по нескольку десятков моделей. Каждая модель может иметь свои особенности. Остается вести статистику и выбирать лучшее.
Хотя активные системы имеют гораздо больше возможностей, я бы на начальном этапе взялся за пассивные. Надо представлять себе, что такое спортивная модель. Для достижения хорошего результата она делается на пределе прочности. В идеале модель должна выдержать два полета на соревнованиях. Для следующих соревнований делаются новые, свежие, усовершенствованные модели. Унос такой модели не воспринимается как трагедия, главное показать хороший результат. Бортовая аппаратура дорогая, требует серьезной переделки конструкции модели не связанные с улучшением ее летных характеристик, при этом она не гарантирует обязательного сохранения модели, и легко может погибнуть вместе с нею. При наличии бортовой аппаратуры основным в проектировании являются не характеристики модели, а приспособление модели к возможности нормальной работы аппаратуры.
На сегодняшний день я бы занялся наземными измерительными комплексами.  В этом случае мои ученики смогут не просто получить какой то результат вообще, но сравнить его в соревновательных условиях с результатами других команд.
Это не значит, что я отказываюсь от применения аппаратуры на борту моделей. Более того, я прошу форумчан, посмотрев на мою таблицу, провести анализ реальных конструкций, подумать о схемах этих устройств и прикинуть их массовые характеристики. В свою очередь я готов ответить на любые вопросы по устройству моделей и правилах их полетов.

[Бродяга]

Александр Шлядинский вы, как я понимаю, хотите радиоуправляемую модель ракеты?

 Тогда вопрос. — Как вообще эти модели летят вертикально сейчас, с помощью чего они выдерживают вертикаль?

[Дмитрий Виницкий]

Аэродинамическая стабилизация вкупе с гравитационной

[Бродяга]

Аэродинамическая стабилизация вкупе с гравитационной

ЧИВО? :shock: :shock: :shock: :shock:

[Дмитрий Виницкий]

Того!

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Аэродинамическая стабилизация вкупе с гравитационной

ЧИВО? :shock: :shock: :shock: :shock:

Стабилизация сейчас действительно аэродинамическая. Стабилизаторы справляются с этим, при их грамотном расчете и точной установке, вполне хорошо. Некоторая сложность имеется из-за ветровых нагрузок. Для устойчивого полета ЦТ модели должен располагаться выше ЦД. Но модель при этом заваливается на ветер. Впрочем, с этой проблемой мы успешно справились без систем управления.
Для нас важно иметь возможность открыть парашют в точке максимального подъема. Вот тут могут помочь различные устройства.

[Бродяга]

Стабилизация сейчас действительно аэродинамическая. Стабилизаторы справляются с этим, при их грамотном расчете и точной установке, вполне хорошо. Некоторая сложность имеется из-за ветровых нагрузок. Для устойчивого полета ЦТ модели должен располагаться выше ЦД. Но модель при этом заваливается на ветер. Впрочем, с этой проблемой мы успешно справились без систем управления.

Потрясающе и как?
 Почему эти миниракеты не "идут винтом"?

Для нас важно иметь возможность открыть парашют в точке максимального подъема. Вот тут могут помочь различные устройства.

Что значит "в точке максимального подъёма", его что-то вытянуть должно.