Tag: радиоэлектроника для моделей

Приемо-передающий комплект телеметрии с пакетным УКВ радиоканалом

Цель создания данного комлекта телеметрии - увеличение зоны радиопокрытия и обеспечение безошибочной передачи данных с борта на наземное приемное устройство.

Задача решена за счет:

  • применения цифрового радио пакетного протокола передачи, обеспечивающего безошибочную передачу данных в радиоканале
  • применения узкополосного радиоканала с оптимальной полосой для заданной скорости передачи данных
  • применения УКВ трансивера с увеличенной выходной мощностью передатчика
  • возможности цифровой ретрансляции передачи с борта.

Комплект телеметрии состоит из передающего (бортового) и приемного (наземного) устройств.

35-40MHz / 2.4GHz и общая "земля" зажигания и борта

Одной из задач, которую планировалось решить при переходе аппаратуры управления на диапазон 2.4 ГГц была проверка влияния помех от блока электронного зажигания ДВС на канал радиоуправления при соединении “земли” блока зажигания с “землей” борта.

Теоретически было ясно, что спектральная плотность мощности помех при повышении частоты радиоканала должна быть существенно ниже и ничтожно мала при сравнению каналов управления 2.4 ГГц с каналами на частотных диапазонах 35 и 40 МГц.

Проверка стала необходимой при установке модуля телеметрии MBC, где измеряется как бортовое питание и напряжение зажигания при общей земле.

MBC - первая партия готова

Изготовлена первая партия комплектов MBC (Бортовой контроллер модели) версии 1.05.

Бортовой контроллер модели MBC-RC

Завершена работа над локальной версией (без радио канала телеметрии) “Бортовой контроллер модели MBC”.
Система проверена на земле и в воздухе и подготовлена для мелкосерийного производства.

Назначение

Бортовой контроллер модели MBC предназначен для измерения и отображения на ЖК-индикаторе следующих параметров – обороты двигателя, температура двигателя, общее количество оборотов, напряжение бортового аккумулятора, напряжение второго аккумулятора.

Бортовой компьютер-телеметрия MBC (часть 6). Реальные полетные тесты телеметрии

Комплексные полетные тесты радио телеметрии MBC.

Майские праздники позволили проверить весь комплекс телеметрии на реальных полетах в Бутово.

Телеметрия была установлена на Funtana S40 от Hangar9.

Бортовой компьютер-телеметрия MBC (часть 5). FSK передатчик на 433 МГц для MBC

Конвенциональный FSK передатчик 433МГц для MBC

FSK передатчик предназначен для передачи по радиоканалу телеметрических данных с модуля MBC (установленного на модели) на наземный приемник телеметрии MBC-RX.

После перевода своей аппаратуры РУ на диапазон 2.4 ГГц стало понятно, что использовать в качестве радиоканала телеметрии модули на 2400 МГц ZigBee/802.15.4 будет нецелесообразно из-за “забития” приемного канала РУ. Оставался выход в виде использования диапазона 433 МГц.

Были отмакетированы различные варианты маломощного (до 100 мВт) 433 МГц радиоканала с кварцевым возбудителем и синтезатором частот, но в итоге остановился на использовании в качестве возбудителя недорогих маломощных передающих модулей RTFQ1 компании Telecontrolli. На печатной плате кроме модуля RTFQ1 были установлены усилитель мощности, выходной фильтр, стабилизатор и схема согласования с модулем MBC.

Перевод Futaba9C на 2.4 ГГц DSM2 (Spektrum) - часть 2

Перевод Futaba9C на 2.4 ГГц DSM2 (Spektrum) - часть 2

В основной плате и корпусе модуля DM8 рядом с антенным разъемом J2 сверлим сквозное отверстие под антенный кабель диаметром 3мм.

Перевод Futaba9C на 2.4 ГГц DSM2 (Spektrum) - часть 1

Перевод Futaba 9C на диапазон 2.4 ГГц с использованием технологии DSM2 (Spektrum) - часть 1

Намерение перевести свой передатчик FF9C с 40 МГц на новый диапазон 2.4 ГГц возникло сразу же, как только было объявлено о выпуске такой аппаратуры грандами радиоуправления - Futaba, JR, Spektrum.

Главными причинами были: обеспечение безопасности полетов и сохранение достаточно дорогостоящих моделей.

Вопроса, который в последнее время задают себе многие моделисты “переходить ли сейчас на 2.4 ГГц или нет” у меня не возникало, так как убежден в правильности этого перехода как специалист, имеющий непосредственное отношение к цифровой радиосвязи.

Итак, решение о переходе некоторыми членами нашей Бутовской команды было принято уже летом 2007 года и мы, в большинстве своем использующие аппаратуру Futaba, решили проявить патриотические чувства и приобрести комплект 2.4 ГГц от Futaba. Однако выпуск 8-канального комплекта с модулем Futaba TM-8 откладывался с октября 2007 года по настоящее время, а новый лётный сезон уже не далек.

Бортовой компьютер-телеметрия MBC (часть 4) Передающая часть MBC-TX

Было сделано четыре варианта радиоканала передачи телеметрии - каждый имеет свои преимущества:

1) Конвенциональный радиоканал на 433MHz/FM.

Первый вариант радиоканала был сделан с использованием узкополосных маломощных модулей компании Telecontrolli - приемного RRFQ1 и передающего RTFQ1, работающими на частоте 433.9МГц с ЧМ манипуляцией. Модули были подвергнуты модернизации с целью получения необходимой энергетики радиоканала и оптимального декодирования.

Преимущества такого решения:

  • простота
  • легальность
  • низкая стоимость

Далее была поставлена задача подключить более серьезные цифровые радиоканалы.

2) Пакетный УКВ радиоканал протокола AX.25.

Бортовой компьютер-телеметрия MBC (часть 3) Приемная часть MBC-RX

Наземный приемник телеметрии MBC-RX

Наземный приемник телеметрии MBC-RX предназначен для приема телеметрических данных по радиоканалу с бортового компьютера MBC.

Приемник телеметрии выполнен в одном корпусе, где расположены:

  • приемный радиоканал на 433 МГц (модифицированный RRFQ1)
  • блок приема и обработки телеметрии (на той же плате что и MBC, но с измененным ПО)
  • монохромный 2х16 ЖКИ индикатор
  • LiIon аккумулятор 2S1P 250 мАч
  • выключатель питания
  • антенный разъем
  • разъем для подключения LiIon зарядного устройства

В качестве антенн могут использоваться ненаправленные (1/4λ и 5/8λ либо направленные.

Бортовой компьютер-телеметрия MBC (часть 2) Датчики измерения высоты

Измерение высоты полета.

Для измерения высоты полета к блоку MBC может быть подключен сенсор абсолютного давления FOSP01 с интерфейсом I2C.

Шина I2C выведена на разъем блока MBC, что позволяет подключать до 128 различных датчиков, используя только 2 вывода.

Как выяснилось, в известном, дорогом и труднодоступном датчике MS5534 используются те же сенсоры, что и в FOSP01.

Однако MS5534 имеет цифровой интерфейс SPI, а FOSP01 - I2C.

Сенсор FOSP01 есть в Москве (например в “Чип-Селект”) и стоит всего 198 рублей (дешевле даже чем MPX).

Datasheet на сенсор FOSP01 здесь.

Этот сенсор может также называться HP03 (новое название).

Сайт производителя

Бортовой компьютер-телеметрия MBC (часть 1) Передающая (бортовая) часть

Бортовой компьютер модели MBC (Model Board Computer)

предназначен для:

  • отображения в реальном масштабе времени основных параметров радиоуправляемой модели самолета на экране жидкокристалического индикатора, установленного в фюзеляже, с целью пред и послеполетной проверки состояния оборудования
  • передачи по радиоканалу в реальном масштабе времени основных параметров модели на наземное приемное устройство (только в версии MBC-TLM)

Фото:

Фото первого макета (январь 2007)