[MIG-29]

Salutari!

Desi majoritatea vrem sa zburam radiocomandate (si totusi unii ne considera ca facem parte din increngatura nevertebratelor), exista si alte modalitati de zbor... chiar la mare altitudine (aprox. 30-35 kilometri). Saptamana trecuta am avut placerea sa particip la lansarea a doua baloane de mare altitudine cu heliu. Unul avea sarcina de 3000 grame iar celalalt de 2000 de grame. Tot timpul au fost localizate cu ajutorul GPS-ului, GPS care transmitea coordonatele si altitudinea prin unde radio la sol- aici radioamatorii au fost de mare ajutor. Toata povestea a avut loc in Palestine, Texas punctul de lansare fiind baza de baloane a NASA.

Experimentul nostru a constat in determinarea acceleratiei "cutiei" folosita drept "carcasa" pentru experiment. De asemeni integrarea acceleratiei obtinute a dus la un rezultat de 58 de kilometri deplasare verticala totala. In urma masuratorilor cu ajutorul GPS_ul deplasarea pe verticala totala a fost de 65 km.

Au existat "mici" probleme cu accelerometrul folosit, acesta "introducand" zgomot de inalta frecventa in semnalul util. S-a "peticit" problema prin folosirea unui filtru trece-jos digital aplicat pe datele obtinute dupa recuperarea experimentului. Aterizarea a avut loc 90 de kilometri la sud-vest fata de punctul de lansare iar inaltimea maxima atinsa a fost de 32 de kilometri cu o temperatura minima inregistrata de -35 de grade.

Datele obtinute de la accelerometru au fost "scrise" pe un EEPROM aflat la bord cu ajutorul unui microcontroller. Urmeaza o analiza a datelor obtinute si eventual un nou zbor aceasta vara sau in decursul anului viitor http://www.rhcforum....tyle_emoticons/default/smile.gif Punctul final ar fi realizarea unui sistem inertial fara giroscoape, folosind doar accelerometre liniare. Obiectiv secundar este "cartarea" atmosferei (densitatii) de-a lungul zborului si integrarea datelor de acceleratie pentru determinarea dinamicii incarcaturii in timpul zborului; in acest zbor cea mai mare acceleratie inregistrata a fost la trecerea din troposfera in stratosfera; un soc de aproximativ 1.7 g.

Electronica este realizata integral "home made" iar accelerometrul folosit este 3800 capacitiv de la PCB cu posibilitate de masurare DC-300 Hz.

MIG-29

Aceasta postare a fost editata de MIG-29: 28 May 2005 - 09:37 PM

[MIG-29]

cautand experimentul pe drumuri prafuite texane.

MIG-29

Fisiere atasate

•  texas1.jpg (94.67K)
  Number of downloads: 107

[MIG-29]

si unul din vehiculele de cautare...

parasuta cu experimentele lansate cu primul balon a aterizat pe terenul unei ferme ai carei proprietari erau parintii unei tipe ce lucra chiar la institutul de unde am lansat baloanele:D
ca sa vezi coincidenta:D

MIG-29

Fisiere atasate

•  texas2.jpg (93.44K)
  Number of downloads: 104

[MIG-29]

un alt vehicul...

Fisiere atasate

•  texas5.jpg (98.24K)
  Number of downloads: 83

[MIG-29]

lansarea la ora 7:30 dimineata http://www.rhcforum....tyle_emoticons/default/smile.gif

Fisiere atasate

•  texas3.JPG (95.68K)
  Number of downloads: 93

[MIG-29]

uite ca zboara!

Fisiere atasate

•  texas4.JPG (98.54K)
  Number of downloads: 93

[MIG-29]

hangarul unde s-au facut ultimile retusuri si verificari... se pot observa cutiile cu experimentele respective aliniate pe sforile de zbor http://www.rhcforum....tyle_emoticons/default/smile.gif

Fisiere atasate

•  texas6.jpg (96.88K)
  Number of downloads: 85

[MIG-29]

adevarul e dincolo de noi http://www.rhcforum....tyle_emoticons/default/biggrin.gif

Fisiere atasate

•  texas7.jpg (99.68K)
  Number of downloads: 81

[dan_mitea]

Esti pierdut definitiv. Ai involuat intatat ca ai ajuns la balon.......rusine.

PS. Felicitari si sa stii ca te invidiez mult de tot.

[ctotth]

Excelent. Da planoru ala de recuperare nu il mai faceti?

Socu ala mare de 1.7 G o fi ca a intrat intr-o vana de jet-stream?

Cum pot sa inlocuiasca accelerometrele giroscoapele? Nu e greu sa sesizeze rotatia?

cezar curiosu'

Aceasta postare a fost editata de ctotth: 28 May 2005 - 10:33 AM

[MrSpace]

Mama ce mor de invidie.. acum te dau in judecata ca ai copiat proiectul meu de pe rachetomodele !!! :wub:
Sarind gluma, ce pot sa zic: super treaba.
Dar eu sunt mai tzigan si vreu sa stiu urmatoarele:
-Ce zgomot avea accelerometru? (eventual ce model era)
-in cat timp s-a ajuns la inaltimea maxima?
-pe cati biti era cuantizat semnalul de la accelerometru.
acum eu cum mor de invidie vreau sa compar performantele cu dracovenia mea http://www.rhcforum....tyle_emoticons/default/smile.gif
In rest ce sa zic.. super meserie MIG-ule.

Am gaist ceva pe net MIG-ule:
http://www.pcb.com/Linked_Documents/Vibrat...Accels_0704.pdf

astea sunt? sunt super meseriashe 65ug zgomot pt banda larga, carcasa din titan..super frumos..
Si inca ceva GPS-ul acela mergea pana la 60km? sau era fortzat? ca mai toate cu care ma joc eu sunt limitate la 18km imaltime!

Baga informatii acum nu te fofila :wub:

Aceasta postare a fost editata de MrSpace: 28 May 2005 - 08:28 PM

[MIG-29]

salut :)

inaltimea maxima a fost de 32 km... cu 64 km ma refeream la deplasarea totala pe verticala. adica dus sus si venit jos.

Accelerometrul folosit a fost 3800 (este capacitiv) de la PCB. Daca doriti va pot trimite pdf-ul cu datele despre accelerometru. Avea zgomot undeva pe la 80 de micro-Volti (plus minus ceva care nu-mi aduc aminte acum). Pentru planor s-a dovedit a fi un pic cam mult de munca pentru un singur an si am decis sa o luam treptat bucata cu bucata. Urmatoarea bucata ar fi sa eliminam zgomotul despre care vorbeam altfel decat digital. Merge eliminat digital dar nu e metoda legala de facut; saptamanile ce urmeaza discutam cu cei de la PCB sa vedem ce circuit recomanda pentru accelerometrul lor.

Se pot realiza sisteme de navigatie inertiala si fara folosirea giroscoapelor. Am cateva articole publicate si iarasi daca doriti pot sa le trimit. Sistemul pe care mergem noi se numeste "sistem tetraedral". Accelerometrele sunt astfel asezate incat axele sensibile formeaza un tetraedru. Detaliile matematice sunt murdare dar ideea este ca orice punct dintr-un solid rigid "simte" trei acceleratii: una liniara, una centripeta si una perpendiculara pe cea centripeta deoarece miscarea de rotatie nu e neaparat sa se efectueze cu viteza unghiulara constanta. Frumusetea este ca daca punctul este lipit de solidul rigid nu ai probleme cu forta (si deci acceleratia) Coriolis; pur si simplu cand scrii ecuatiile apar doi termeni de semne opuse si egali... e vorba chiar de forta Coriolis care astfel dispare din ecuatie.

Ori ideea este ca daca ai trei tipuri de acceleratii, prin asezarea in anumite puncte a accelerometrelor (in cazul de mai sus axele formeaza un tetraedru) poti detecta fiecare dintre cele trei acceleratii, le integrezi de doua ori si afli atitudinea si pozitia solidului rigid respectiv (avion, racheta, obuz, etc). Intr-adevar pana in 1995 (ultimul an din care am articole pe domeniu) precizia nu era grozava pentru aceste sisteme... dar exista ceva idei pe care mergem sa imbunatatim precizia... nu e nimic garantat dar incercarea moarte n-are. In plus faptul ca un simplu accelerometru/circuit electronic care era gandit doar sa masoare "socurile" pe verticala a reusit sa dea o acceleratie suficient de precisa incat in urma unei duble integrari sa rezulte o deplasare de 58 km, in conditiile in care in realitate deplasarea a fost de 64 km, ne da un pic de curaj...
Timpul total de integrare este de 2 ore si 40 de minute.

Socul de 1.7 g trebuie interpretat de fapt ca un surplus de 0.7 g acceleratie (accelerometrul detecteaza 1g cand este lasat pe masa de birou... deci din toate acceleratiile masurate trebuie scos g-ul respectiv). Este posibil sa fi fost ceva curenti puternici la altitudinea respectiva; serviciul meteo preconiza un zbor spre sud-est si in realitate am avut portiune buna de zbor pe directia nord-vest si apoi sud-vest... deci spre sud s-a dus in cele din urma dar nu si spre est :)

MIG-29


P.S.: tot pentru mr. space: timpul de urcare a fost de 1 ora si jumatate..interfata troposfera-stratosfera a fost atinsa la 30 de minute (aproximativ) de la momentul de lansare iar burst-ul balonului a avut loc cam 50- de minute mai tarziu. Am sa caut profilul de zbor si eventual il atasez aici pe forum... la trecerea din troposfera in stratosfera se vede clar modificarea pantei (graficul reprezinta inaltimea ca functie de timp).

Initial circuitul era gandit si avea modul de 12 biti- foloseam Max 1202. Inca investigam de ce nu a functionat Max-ul 1202 in conditiile in care la plecarea din Louisiana am rulat vreo 5 teste cu timp de 4 ore fiecare... in final am folosit digitizare pe 8 biti; ADC-ul respectiv era deja pe placa cu microcontroller.

Aceasta postare a fost editata de MIG-29: 28 May 2005 - 09:41 PM

[ctotth]

Citeaza

...In plus faptul ca un simplu accelerometru/circuit electronic care era gandit doar sa masoare "socurile" pe verticala a reusit sa dea o acceleratie suficient de precisa...

Asta daca nacela ramane in pozitie verticala tot timpul. Daca din cauza unor rafale se balangane sub balon, nu mai sta vertical si masoara o rezultanta intre orizontala si verticala. Poate comparand cu acceleratia absoluta inregistrate de GPS integrarea iese si mai precisa. Inteleg ca n-ati avut toate 4 accelerometrele.
Oricum e remarcabil.

cezar

[MIG-29]

Da, ai dreptate cu balanganirea.

Nu ne pusesem in gand sa obtinem deplasarea totala din acceleratia data de accelerometru. Am incercat-o la final doar de curiozitate sa vedem ce iese. Nu am folosit date despre acceleratie furnizate de catre GPS. De pe GPS am folosit doar altitudinea ca functie de timp si am derivat-o de doua ori numeric comparand cu ce am observat noi cu accelerometrul-dar asta doar pentru a vedea cam ce acceleratie reiese din GPS, estimarea distantei pe verticala parcuse este realizata absolut doar cu acceleratia data de accelerometru. Rezultatele sunt similare. De pe GPS trimiteam date prin radio (radioamatorii sa traiasca!!!:) ) la fiecare 30 de secunde ceea ce nu este chiar un interval de timp extraordinar cand doresti sa faci integrare numerica.

Si nu uita ca totusi avem diferenta de 8 kilometri intre rezultatul nostru si rezultatul deplasarii totale dat de GPS :)

Oricum asa cum am mai discutat astazi cu cineva, urmatorul pas este sa eliminam zgomotul si apoi mai vedem.

MIG-29

Aceasta postare a fost editata de MIG-29: 29 May 2005 - 06:27 AM

[MIG-29]

update:

Dupa indelungi frecari ale accelerometrului am concluzionat (de bun acord cu firma mama PCB.com) ca e mai bine sa-l trimitem la ei pentru ceva verificari. Precis accelerometrul scotea zgomote pe inalta frecventa (undeva pe la 25 kHz) cu amplitudine varf la varf de 350-400 mili Volti. Asta in conditiile in care el trebuia sa aiba senzitivitatea de 60 milivolti pe g... oricum facand masuratori la frecvente joase si aplicand filtre digitale se poate inlatura zgomotul de inalta frecventa. problema dureroasa e ca si dupa ce am realizat un filtru activ (hardware), trece banda jos cu frecventa cut-off de 500 Hz inca aveam zgomot pe la 350 Hz e drept cu amplitudine varf la varf de 150-200 mili Voltzi...

Domeniul de frecvente pentru care este proiectat senzorul este 0-300 Hz... deci cumva masuratorile in domeniul de inalte frecvente luate cu acest senzor sunt corupte de zgomot. Am determinat din spectrul putere functie de frecventa ca zgomotul este aproape alb...

Oricum datele obtinute in zbor sunt valide; pentru urmatoarele experimente vom folosi senzorul recalibrat sau eventual alt senzor. Nu cred ca din cauza unei proaste calibrari in fabrica pot sa apara zgomotele respective. Vom afla imediat ce pcb.com dau ceva feedback... p-aci lucrurile se misca repede si in cateva zile ar trebui sa avem raspuns. Traiasca UPS/FedEx/DHL/USPS sau cu ce l-or fi trimis astia! :lol:

Urmatoarea etapa consta in re-testarea si diminuarea zgomotului in banda 0-40 Hz (daca mai exista ceva zgomot dupa ingineriile din fabrica) si apoi realizarea unui dispozitiv experimental cu un senzor.... teste si ulterior upgradarea la 4 senzori si teste ulterioare pentru realizarea sistemului complet de navigatie inertiala.

MIG-29

[MIG-29]

off topic :lol:

Fisiere atasate

•  119002main_TALShuttle_dusk.jpg (44.66K)
  Number of downloads: 56

[MrSpace]

Daca nu sunt prea curios, la ce trebuia banda de 0-300Hz? sa fie zgomot consistent? uite la DAQ de la rachetomodele, accelerometrul folosit avea banda limitata din fabrica la 20Hz si merge f bine.
Acum aia de la PCB sper sa va dea unul bun ca daca iar au zgomot de 200mV nu stiu cum de scriu ei in datasheet ca obtin sesibilitate de 60ug
Spor la treaba.

[MIG-29]

pai nu i-am cerut eu de 300 Hz... eu tot ce aveam nevoie era de DC-10 Hz maxim... dar accelerometrul respectiv are pana la 300 Hz.. n-am vazut PCB sa faca nimic cu frecvente limitate la 20 Hz... nu i-am cerut eu 300 Hz... dar nici nu ma deranjeaza daca domeniul de frecvente al accelerometrului este mai mare decat domeniul de frecvente care-mi este mie necesar, logic nu?

60 micro-g aia sunt de fapt (sau 120?) zgomotele electrice... sensibilitatea reala a senzorului e undeva pe la 300 micro-g. Cu grija se poate duce pana la 100-150 dar nu mai jos.

MIG-29

[ctotth]

@mig29 - cum transmite balonu datele GPS - prin APRS?
Ce fel legatura/aparat radio foloseati?

mersi,
cezar

[MIG-29]

aveau doua tipuri de radio .. eu sunt complet necunoscator in domeniul radioamatorismului. Tin minte ca sigur am auzit pe cineva vorbind de APRS.

Ideea era ca pe balon era doua beacon-uri (ce functionau pe doua frecvente diferite) si ambele erau receptionate de masinile de pe teren. GPS-ul era transmis, daca nu ma insel, cu un al treilea transmitator. Pot intreba direct profesorul care s-a ocupat de partea radio si sa vin cu detalii exacte.

In masinile de urmarire exista cate un GPS care era conectat la un laptop. Asta iti dadea pozitia curenta pe harta de pe laptop. Totodata receptorul de pe masina (nu exista posibilitatea de a trimite comenzi spre balon/si nu erau experimente care sa necesite acest lucru) era conectat la acelasi laptop astfel ca vedeai tot timpu` unde esti tu si unde-i balonu`.

In final se localiza aproximativ unde-i balon si apoi se cauta sa se mearga cu masina cat mai aproape de locul respectiv. Ultima portiune bineinteles era cautare mergand la pas:D Se folosea o antena YAGI ca la vanatoarea de vulpi. Asta pentru localizarea balonului;. Todata se foloseau si ultimile coordonate GPS sosite de la balon fiecare cautator avand GPS cu el. Adica echipele aveau unu cu antena si unu cu GPS. Cel cu antena cauta beacon-urile... cel cu GPS cauta sa apropie echipa de coordonate :) a fost fain :(

MIG-29

P.S.: accelerometrul este back la PCB... se vor uita la el deoarece se pare ca nu-i normal sa aiba zgomotele respective. Astept sa-l primesc de la service si sa ne apucam sa dezvoltam sistemul... chiar sunt nerabdator sa vedem ce rezultate scoatem cu toate 4 accelerometrele :(

Aceasta postare a fost editata de MIG-29: 21 July 2005 - 07:13 AM