Проект самодельного вариометра, алгоритм расчета скороподъемности

anm

Этот вариометр деталями получается 700-800р, полностью делать пока не планирую. В прошлом году купил вариометр для тараниса. Попробую собрать эту схему пока без вариометра. Ардуинка скоро должна прийти, а датчик давления ещё не заказывал.
Прикрутить к этому проекту другой протокол будет проще, чем делать всё с нуля.

MihaD
Taboo:

и кинетической (пропорциональна квадрату скорости)

И саму скорость тоже, вроде, не надо вычислять. Разность статического давления и давления заторможенного потока пропорциональна скоростному напору, то есть квадрату скорости. (или ошибаюсь?)
Очень правильное предложение. У меня есть вариометр к Таранису, но я охладел даже к идее его попробовать. Понимаю, что я со своим опытом вижу потоки лучше, будет ложная, неточная информация.
И вообще, если уж делать что-то самому, то оно должно быть принципиально лучше “покупного”. Ибо китайцев все равно не победить. 😃

921

Тут идея (у топикстартера) звукового вариометра для парения по камере. Хочется маршрутные полеты (парение) осваивать. Как в симуляторе планерных соревнований Кондор.

Flyboat52
MihaD:

я со своим опытом вижу потоки лучше, будет ложная, неточная информация.
И вообще, если уж делать что-то самому, то оно должно быть принципиально лучше “покупного”. Ибо китайцев все равно не победить. 😃

Именно Михаил! Вам и другим планеристам Вашего уровня вариометр не нужен и, как мне сказал опытный “метальщик”, даже вреден. Поэтому для получения объективной информации с борта я и хочу на первых порах использовать вариометр, чтобы сопоставлять поведение планера со звуковыми сигналами.
Что касается желания Андрея “Хочется маршрутные полеты (парение) осваивать.” - я думаю, что это вообще будущее перспективное направление модельного планеризма, многие высказывают желание совершать маршрутные полёты на своих моделях.
Пока самый приемлемый для меня вот этот: (не реклама конечно!) www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1749208

Карабас

Flyboat52, спасибо за ссылку. Посмотрел видео и сделал некоторые выводы. ИМХО, чувствительность надо задавить немного и увеличить плавность. Попробую на досуге проанализировать код.
Я выбрал нижнюю частоту - 123Гц (-5м/c), средняя частота 528Гц, верхняя 3000Гц(+8м/c). Граница прерывистого писка +0.2м/c примерно. Постоянная времени около 1.2с. Особо настраивать больше нечего, надо испытывать на планере, чтоб понять куда двигаться дальше.
Мои испытания в помещении…

www.youtube.com/watch?v=ZsFrDU1IQ50

www.youtube.com/watch?v=5wGwuSmPptg

MihaD
MihaD:

пропорциональна скоростному напору, то есть квадрату скорости. (или ошибаюсь?)

Ошибаюсь. Скорость нужна относительно земли, то есть GPS. Вряд ли точность будет достаточная.
Что касается алгоритмов расчета, то для полетов по маршруту, или решения задачи “как можно дольше” алгоритм неважен. Это высоты 0,5-2,0 км, там потоки большие и мощные.

Flyboat52

Дмитрий, огромное спасибо, класс! (Самара рулит!, как нынче молодежь говорит 😃)
По видео в лифте - самое то! А какая схема использована? Сразу попутная идея: очень наглядно работают светодиоды, - можно на проводках МГШВ прицепить (подпитав по току) сверхяркие, вывести снизу фюзеляжа в отверстия и будет индикация даже в случае потери связи модулей TX/RX 433

VVS2

Делал давно пищалку на MPX4100A, дифференциатор на операционнике LM358 с двумя танталами по 47 мкф встречно-последовательно. Далее генератор на NE555. С выхода дифференциатора сглаживалось чуток RC цепью. Работало четко, летал на параплане с таким.
Звук у него как у счетчика гейгера. Потрескивания в начале с появлением тона при бОльшей скороподъемности. Не напрягало.
Делалось лет 6 назад, по тому времени вся комплектуха в 400 рублей вставала, в смд.
Сейчас этот аналоговый датчик давления дороже цифровых, так что не актуально.

Карабас
Flyboat52:

А какая схема использована? Сразу попутная идея: очень наглядно работают светодиоды, - можно на проводках МГШВ прицепить (подпитав по току) сверхяркие, вывести снизу фюзеляжа в отверстия и будет индикация даже в случае потери связи модулей TX/RX 433

Схема cloud.mail.ru/public/A8ez/L5YsK1fb6
Светодиоды наружу - это вы весьма оригинально придумали, но информативность у такой иллюминации будет неважная. Скорость мигания не будет различаться.

Flyboat52

Там можно и не мигать: Зеленый - подъём, красный - слив 😃
Это-же для индикации процесса, а не вкручивания в поток. Хотя и вкручиваться можно на зеленый сигнал.
Практика полётов покажет.
Это на экране FPV точно видно скороподъёмность, Максим Т300 даже в облака залетает (пока связь есть), а для тренировки достаточно звука. Смотришь всё равно на планер, а звук помогает понять признаки подъёма в его поведении.

Карабас

В сообщении №17 есть ссылка на забугорный проект. По сути - это пока единственный ответ, на мой вопрос “как считать скороподъемность”. Программа простая, даже слишком простая, в той части где идут вычисления скорости. ИМХО динамика работы получится неверная. При подъеме с постоянной скоростью пикалка будет работать с нарастающей частотой.
По другому аспекту проекта - все думал как окультурить звук на низких частотах(как в Кондоре). RC-цепочка частично приглушает зудящий призвук. Через радиоканал проходит нормально, звучит хорошо. Была мысль получить правильную синусоиду с помощью резистивного ЦАП. Но этот вариант упирается в ширину радиоканала. Попробовал прогнать чистый синус через 800мВт передатчик - на приемнике от 70-200гц сильное затухание и неравномерность, так что если уж делать качественный звук, то надо его синтезировать сразу на земле или передавать через более качественные каналы связи. следующий эксперимент - подключение радиомодуля rfm22b для передачи сигнала на частоте LPD рации.

Тёма
Карабас:
  • все думал как окультурить звук на низких частотах(как в Кондоре).

Посмотрел в своем полетном компьютере XCSoar это тоже самое что LK8000 который в Кондоре.
Min. Frequency - 200 Hz
Zero. Frequency - 500 Hz
Max. Frequency - 1500 Hz

Taboo
Карабас:

Была мысль получить правильную синусоиду с помощью резистивного ЦАП.

Вы ШИМ использовали?

Карабас
Taboo:

Вы ШИМ использовали?

Это была только мысль, ничего не использовал, но грубые прикидки сделал. Шим сожрет все ресурсы. Я говорил про “цап на резистивной матрице r-2r”, посмотрите в гугле. Можно использовать только 3-4 разряда.

VVS2

Не грейте голову. Синусоида из меандра получается при помощи операции двойного интегрирования. На том же сдвоенном операционнике LM358 делается легко и дешево.
Если говорить более жизненно - подгладить углы меандра RC фильтром и все будет вполне благозвучно.
И кто вам сказал что в парапланерных вариометрах синус? Там просто тональность правильная и все. Остальной “тембр” зависит от конкретного динамика и корпуса. Если есть механический резонанс в районе центральной частоты, то будет почти синус на слух.

Taboo
Карабас:

Шим сожрет все ресурсы. Я говорил про "цап

Если Вы хотите формировать синусойду, то это в любом случае сожрёт ресурсы.
ШИМ аппаратный. Регулируется через прерывания.

HDDR
Карабас:

В каждом такте я беру последние 20значений, усредняю их

как усредняете? среднее арифметическое? ИМХО здесь нужна медиана.

Карабас
HDDR:

как усредняете? среднее арифметическое? ИМХО здесь нужна медиана.

Я усредняю. Перемычкой на плате можно выбрать 10,15, 20 значений. Затем через секунду такая же выборка 10,15,20 значений. Не уверен насчет медианы, хотя мысль интересная, стоит подумать. Еще могу предложить другой метод усреднения: считаем мгновенные скорости, а затем их усредняем скользящей средней. V1=P45-P1;V2=P46-P2;V3=P47-P3; где P[] - последовательные выборки давлений.
Я пока не модифицирую программу, дождусь испытаний. Вот размышляю, будет ли востребован вариометр, снабженный передатчиком 433МГц. Проверил на макетке - работает стабильно, но ведь рации не у всех есть. Вот если бы найти микросборку на 88-108МГц - наверное было бы самое то. Ловить на fm приемник в телефоне.

Flyboat52

В Ардуино эти модули RX/TX на 433 состоят из платы приемника и передатчика. Приемник у вас на земле, надо громче - добавляем элементарный УНЧ. Я думаю и пищалки будет достаточно. А к рации многие подключают наушники, чтобы не мешать остальным моделистам и чтоб другие звуки не мешали. Переход на другие частоты связан с влезанием в неразрешенные диапазоны.

Карабас

Эти модули (о которых я думаю)запрограммированы на одну частоту 443.92. Перепрограммировать затруднительно без фирменного программатора (по крайней мере я не нашел описания протокола). Получится, что на одном поле вдвоем летать нельзя.