Союз меча и орала - свободное обсуждение прототипа
Всё прочитал. Тогда выходит ровно последняя картинка (3 вышки, но уже необязательно равноудаленные от ретранслятора) + источник тестового сигнала. Можно сделать так, как предлагаешь ты - 3 вышки по углам поля. Ретранслятор - на 4-й угол. Он же, одновременно и тестовый сигнал (на частоте маяка в модели).
Я оспариваю пункты 2 и 3 твоих рассуждений. Если у тебя есть источник тестового сигнала, то тебе не нужна 4-я вышка. Паразитные задержки для обоих частот исключаются тестовым сигналом исходящим из известной точки. В т.ч. и задержка сигнала в ретрансляторе.
Ты как я понял хочешь сделать без тестового сигнала. Оперируя только сигналом с самолета и показаниям доп. вышки. По сути вычисление ошибки. Оно, конечно, можно и так. Но, мне кажется что себестоимость такого решения выше.
О! Я тоже умею рисовать. 😃
Очень аккуратно со словами…
Если у тебя есть источник тестового сигнала, то тебе не нужна 4-я вышка.
С этой фразой соглашусь.
НО! Как получить этот тестовый сигнал?
Если это просто несущая, то как привязаться во времени.
Если это периодические посылки, то как часто они должны идти? Если будут редко, то плохо. Часто тоже плохо…
PS
как картинки вставлять в середину текста?
Лови, художник 😃
aerobica.ru/tmp/fling/SMO02. [ dia | jpg | dxf | svg ]
Если это просто несущая, то как привязаться во времени.
Если это периодические посылки, то кок часто они должны идти?
Правильные вопросы задаешь! Я тут со своими программерами обсуждал. Просто несущая не годится, ибо пока приемные антенны раскачали, пока что-то в схеме решило, что синусоида раскачана достаточно, везде пройдет разное количество времени. Мое мнение, что и тестовый и сигналы от самолетов (они однотипны) должны идти редко. Например, не чаще чем раз в 100-300 миллисекунд. Сигнал с короткой несущей - десятки миллисекунд (позже посчитаем). В остальное время - радиомолчание.
Несущую начинают принимать все, в т.ч. и ретранслятор. Через время, достаточное для всех приемышей, на этой несущей должен появится модулированный сигнал. Какой - фазамодулированный, фазокодо или еще какойто, вопрос уже более глубокий, чем позволяют мои познания. Он должен быть хорошо помехозащищенным (чтоб короткую посылку можно было четко выделить), но необязательно насыщенным информацией. Информацию, если надо, можно гнать последующими пакетами по протоколу более высокого уровня. Т.е. другим видом модуляции.
1)-я же стадия - отличить несущую (а их может оказаться и две) и выделить 1-пакет от единственного, пока неизвестного источника.
2)-я стадия - измерение дельт для определения пространственного положения источника сигнала
3)-я стадия - демодулирование 2, 3 и последующих порций/пакетов сигнала, чтобы извлечь данные, передаваемые на низкой скорости, но с хорошим/помехозащищенным кодированием (код Хэмминга и т.п.) . Именно на этой стадии мы узнаем, от какого источника пришли данные.
Мне вот так всё видится.
😦
Господа, мне кажется, вы каких-то монстров напридумывали. Кто все это реализовывать будет? На реализацию и отладку уйдет не меньше года. Мне кажется, достаточно будет покупных GPS приемников, барометра (желательно) и акселерометра, для измерения вектора ускорения относительно оси самолета. И передатчика данных, естественно.
Есть одно НО. бортовой блок с gps приемником и антенной будет иметь вес минимум в 10-12г. а это для металки много.
Сегодня работа сожрала все время 😦
Недоглядел PS Taboo
- Чтоб картинки в середине были надо их на какой-нить сервак выложить, а в тексте написать (без пробелов)
[ img]http:// путь_к_картинке[ /img]
Можно еще вставить [url=http:// урл_на большую_картинку ] а_тут_тумбнайл_так_как_выше_описано [ /url]
чтоб совсем красиво было.
Другому Сергею скажу, что ДА - монстров… Чего только не напридумываешь. Я, правда, не очень Монстров боюсь. Если монстра хорошо порезать (чем и собираюсь на след. неделе занаяться) то он становится не таким уж и страшным. Т.е. если всю задачу разделить на кусочки, для исполнения разными специалистами, то не так уж и страшно всё. Лично я готов вкладываться как трудом, так и собственными деньгами… Подозреваю, что я не один такой потенциальный “инвестор”. Просто любому “инвестору” нужны четкие и понятные бизнес-планы. Их и буду дальше рисовать. Но мне чуть-чуть не хватает знаний о разложенных граблях
в ВЧ части. Помечтал бы еще кто со мной о том, как там и что модулировать надо, так глядишь бы и полностью план сего открытого проекта сложился. (О базовых принципах ищи по ссылкам в первом посте топика). A GPS нам, к сожалению, не подходит по куче известных причин (вес, размер, геометрия, цена)…
P.S.
asw отбывает бан и ему даже в личку сообщение не скинуть (переполнена). Написал бы Саша мне сам, что-ли…
С топологией, будем считать, разобрались. Тонкости оставим на потом.
Помечтал бы еще кто со мной о том, как там и что
Мечтаем дальше. 😃
В радионавигационных системах для увеличения точности применяют специальный алгоритм обработки полученных результатов, основанный на Фильтре Кальмана (ФК). ФК выдает оценки погрешностей на основе заложенной в него априорной информации о поведении погрешностей во времени…
Короче, применение ФК позволяет уменьшить погрешность на порядок. 😃
Может именно это имел ввиду _Sergey_, когда говорил:
Точность определения координат у нас получалась в 10 раз выше разрешения
а может и нет. 😃
А все- таки, господа, чем вас не устраивает система, собранная из готовых (или почти готовых) решений - GPS приемники, барометр, и акселерометр для определения вектора ускорения?
Я тоже могу со своей стороны сказать- что надо поставить 3 моноимпульсных пеленгатора- , (каждый с 3-мя антеннами) на борт- передатчик. Но стоимость и сложность наземной части будет весьма велика. Индивидуальный хронометрист за 2000р в день на каждого участника будет значительно дешевле, даже если имеем по 2-3 соревнования в месяц 😃
что надо поставить 3 моноимпульсных пеленгатора
Моноимпульсные пеленгаторы применяют поворотную антенну. Это действительно очень дорого. 😦
Прежде чем мечтать о ВЧ, давайте определимся какую погрешность нам надо.
Конечно это вопрос философский. Пол метра хватит?
А метр? 😃
Нам хватит +/- 1 метр. Потому, что в F3J например, и полметра будет мало. Но там нет по 10 взлетов-посадок в одном туре, а один раз можно и руками измерить. С F3K-правилами, и металочными габаритами модели, вполне хватит и этой точности. Будет точнее - замечательно. Только на соревнованиях надо организационно решать вопрос о том что первично - “визуально” или “по-прибору”. Без этого никакой точности никогда не хватит.
Сейчас я хочу крупными мазками набросать все подзадачи, кроме организационных (ну чтоб тоску не навевать).
Многие задачи можно, а иногда и нужно решать одновременно.
1a - Содание образца тестового устройства посылки пеленгуемого радиосигнала в LPD или PMR диапазоне
1b - Доработка алгоритма для модуляции посылок с данными телеметрии, первичной из которых является код модели.
2a - Работы по созданию промежуточного автономного устройства для сбора данных от G-сенсора (можно сразу и G и барометр)
2b - Эксперименты по определению моментов взлёта/посадки по данным G-sensora (и возможно барометра)
2c - Формализация алгоритма, для определения взлета/посадки с точностью +/- 0.5 секунды
3a - Создание радиомодуля для размещения на модели (с передачей телеметрии)
3b - Дальнейшие работы по развитию радиомодуля как автономного устройства (подключени др. датчиков и т.п.). Т.е. все работы в направлении автономного использования пары маяк + бытовая радиостанция.
4a - Создание приемника первичного сигнала с выводом отфильтрованного начала/конца импульса на TDC схему.
4б - Создание передатчика и приемника для ретранслируемого сигнала с выходом на TDС схему.
4c - Программирование контроллера “вышки” для измерения времени и выдачи данных о задержке на обычный ПК-ноутбук
4d - Программирование контроллера “вышки” в части демодулятора кода модели и данных телеметрии, с выдачей на ПК-ноутбук
5a - Программирование решения задачи калибрвки и определения 3D координат на судейском ПК по данным, собираемым с вышек (пока по обычной сети).
5b - Развитие судейской программы (определение зон, допусков, интеграция с F3KScore, электронным табло/телевизором и т.п.)
6a - Решение задачи по организации связи “вышка” - судейский ПК
Что я забыл? Или что я неправильно себе представляю?
Половину текста можно понять только прочитав всю тему. Это плохо.
“Формализация алгоритма, для определения взлета/посадки” я бы не привязывал к бортовому оборудованию.
Чем отличается 4д от 6а?
Половину текста можно понять только прочитав всю тему …
…
Чем отличается 4д от 6а?
Я, когда начисто буду переписывать в дневнике, устраню непонятки.
“4с” и “4д” это все работы над вышкой… Т.е. упрощенная система - два приемника, TDC, контроллер для демодуляции телеметрии с кодом модели. И вот эти задачи - программирование этого контроллера и выемка его данных на некий отладочный ноут. Это одна задача.
“6а” это когда рядом с вышкой уже нет ноута, зато к вышке приляпано что-то, что отдает данные на судейский ноут. Я эти задачки разделил, поскольку они принципиально разные. В одной нужно отладить и запрограммировать железо, чтобы точно ловить пикосекунды и выдать данные, хоть по RS232, и далее через USBконвертер в ПК.
В другой задачке - сделать стандартное решение для задачи передачи данных по заданному набору критериев ( стоимость разработки и конечного оборудования, сложность, скорость и дальность передачи данных, энергопотребление и.т.п.).
как там и что модулировать надо
Все очень просто. 😦
Для погрешности 1м, полоса передаваемого сигнала должна быть: скорость света деленная на погрешность = 300МГц. 😃
Даже если учесть “волшебную обработку сигнала”, позволяющую уменьшить погрешность в 10 раз (это очень сложно), нам надо полосу 30МГц.
30МГц на 433МГц замодулировать, конечно, можно… Но этот сигнал забъет не только весь свой диапазон, но и несколько 😦 соседних. Ни кто не даст разрешение на такое устройство и ни кто не даст им пользоваться.
Я не говорю о том, что передатчик придется делать самим.
Можно уходить в более высокие частоты, но это сложно и дорого.
Вывод: Обсуждаемую систему в хобби условиях сделать практически нереально.
Стоп… Точность в 1 метр не имеет никакого отношения к способу модуляции пакетов с данными. Данные могут идти на модулируемой частоте в 1-3 КГц, но это не имеет никакого отношения к погрешности. Назовем эту модуляцию - модуляцией_2. Нам не нужно, прямо в момент начала трансляции определять который из передатчиков вещает. Сперва появилась несущая частота, потом, на этой несущей кратковременно появляется наш сигнал, который называется модуляция_1. Она одинаковая для всех самолетов. Фильтр, для т.н. фазокодоманипулированного сигнала (модуляция_1 для несущей) позволяет выудить конец полезной посылки (еще без кода модели). И там не надо занимать 30 МГц. Ширина занимаемой полосы зависит от того, сколько информации в единицу времени мы хотим передавать. У нас же этой информации 1 бит (есть сигнал или нет его). А предлагаемые 30 МГц - это сотни видеопотоков 😃
В попытке пересказать то, что объясняли мне, я случайно натолкнулся на готовый патент для дециметрового диапазона ru-patent.info/20/60-64/2060513.html
Решил дополнить ссылкой См. о фазовой манипуляции
Там объясняется почему на одну длину волны мы можем передавать более 1 (сейчас, вроде , до 16) бит информации. Нам же, насколько я понимаю, важен в этих битах не код модели, ни данные телеметрии, а уникальный код того, что это НАША передача (от любого из НАШИХ устройств), а не паразитная помеха. Других данных на этом уровне модуляции может вообще не быть. Время, когда приемышы поймут, что это НАШ сигнал будет отличаться именно на разницу хода скорости света до приемыша, с погрешностью не более длины волны. В выбранном дециметровом диапазоне - это то, что надо.
В попытке пересказать то, что объясняли мне, я случайно натолкнулся на готовый патент для дециметрового диапазона ru-patent.info/20/60-64/2060513.html
Мы точно так же можем подать “нашу топологию” на такой же патент. С точно таким же текстом. Типа “Известен способ… Наиболее близким к изобретению является… Сущность изобретения состоит в том, что (…поменяли топологию)… Это позволяет повысить точность…”
Так что, кому нужен ПАТЕНТ - велкам. 😃
Но в этой ссылке говорится о “СВЧ-модуль 6 передатчика”, а это никак не дециметровый диапазон.
Не очень понял ссылку в 106 посте.
Но опять же мухи с котлетами в одной тарелке.
У любого сигнала есть спектр. Ну хоть ты тресни - есть. Есть “ширина” спектра. Для LPD шаг сетки 25кГц. Это и есть максимальная ширина спектра сигнала. Максимальная чсатота сигнала, который мы можем промодулировать - в два раза меньше. И именно про него говорится
на одну длину волны мы можем передавать до 16 bit
- означает, что можно передать 16*25/2=200 килобит/с. Соответственно, каждый бит будет стоять на своем месте с погрешностью 300 000 000/200 000=1500 метров 😃 . Кроме того, я не уверен, что на коленке получится сделать такую модуляцию. Лучше по старинке. Ширина спектра определяет количество передаваемой информации.
Остается только повторить:
Даже если учесть “волшебную обработку сигнала”, позволяющую уменьшить погрешность в 10 раз (это очень сложно), нам надо полосу 30МГц.
30МГц на 433МГц замодулировать, конечно, можно… Но этот сигнал забьет не только весь свой диапазон, но и несколько 😦 соседних. Ни кто не даст разрешение на такое устройство и ни кто не даст им пользоваться.
Я не говорю о том, что передатчик придется делать самим.
Можно уходить в более высокие частоты, но это сложно и дорого.
Вывод: Обсуждаемую систему в хобби условиях сделать практически нереально.
Как бы между прочим, включить несущую “резко” тоже нельзя. Это бесконечный спектр. 😃 Как только мы укладываем спектр в рамки, так погрешность сразу становится очень большой. 😦
Не очень понял ссылку в 106 посте.
Но опять же мухи с котлетами в одной тарелке.
У любого сигнала есть спектр. Ну хоть ты тресни - есть. Есть “ширина” спектра. Для LPD шаг сетки 25кГц.
…
каждый бит будет стоять на своем месте с погрешностью 300 000 000/200 000=1500 метров 😃
Вот-вот мухи с котлетами = Пропускная способность со скоростью распространения сигнала.
- Есть высокочастотная несущая - обычная волна - синусоида
- Есть спектр - т.е. то, на сколько может плыть эта синусоида (период колебаний), чтобы не мешать другим, вещающим на соседних частотах.
О какой погрешности в расположении битов может идти речь, если нету там этих битов. Всё, что есть, это фазомодулированный сигнал
(phase-shift keying (PSK)) — один из видов фазовой модуляции ) в котором фаза НЕСУЩЕЙ СИНУСОИДЫ меняется скачкообразно, так, чтобы в виде кода Грея закодировать фиксированную последовательность из нескольких бит (больше нам не надо)
^^^ здесь PNG изображение из статьи Википедии о PSK
Это скачкообразное изменение несущей доходит до приемников НЕ с разницей во времени, определяемой длиной сообщения (наши несколько бит), а с разницей во времени, определяемой расстоянием. Если два приемника находятся в одной точке, то входные фильтры (не программные, а аппаратные) на нашу последовательсть бит PSK, дадут сигнал с разницей в единицы пикосекунд. Ибо иначе (см. рисунок выше) манипулированная фаза проскочит и нифига вообще не получится. И от длины посылки (в битах) РАЗНОСТЬ во времени обнаружения НАШЕГО КОДА, не зависит.
Сергей, так почему ты считаешь что точность определения расстояния зависит от модулированного сигнала, а не от длины волны несущей?
Пожалуйста, посмотри внимательно, а то у меня возникает ощущение, что я зря каждый год википедию спонсирую 😃
Как ты думаешь, какой спектр у нижнего сигнала на твоей картинке?
БЕСКОНЕЧНЫЙ!
А если его (спектр) обрезать, То если “частота” двоичного кода будет больше половины полосы пропускания, то обратно дешифрировать не получится.
Я сегодня полистал интернет, нашел, что максимальная скорость передачи данных на стандартном оборудовании LPD - 156 кБит/с, а не 200 как я написал.
С другой стороны в твоих мыслях разумное рассуждение есть.
Но что бы наглядно представить, возьми 30 рулонов туалетной бумаги (говорят один 50м), размотай, склей их и нарисуй один период косинусойды. От руки. (у нас присутствуют помехи). И попробуй найти переход через ноль. Возможно с погрешностью в 150 метров это удастся. 😃
Т.е. 30МГц, возможно, перебор. Но 1.5МГц надо.
Это скачкообразное изменение несущей
Напоминаю
Хочу обратить внимание на ещё одну неприятность. Несущая маяка видимо 2,4 ГГц? Это соответствует периоду колебаний, грубо, 400 пикосекунд. Даже при идеальной модуляции\демодуляции время нарастания импульса на выходе передатчика (входе приёмника) будет не меньше 200 пикосекунд. Уровень сигнала на входе приёмника также сильно плавает в зависимости от расстояния модель-приёмники и взаимной ориентации. Значит будет плавать момент срабатывания компараторов, формирующих импульсы для управления микросхемой считающей задержки.