Электронный антенный трекер.

=Igor#
RcDan:

На 5.8 имеет неплохое право на жизнь. На все, что < 2.4 странно будет выглядеть, это ж большой вес - обьем таскать. Все это еще собирать/разбирать. Но как изобретение - прикольно вышло.

Полный вес всего трекера с батарейкой и антеннами около 2-х кг, диаметр конструкции около 70см высота около 35см. 6-патчей и 2-клевера или (7-патчей и один клевер). Если отдельные патчи, то они аккуратно в коробку складываются и потом монтируются на небольших креплениях. Сборка примерно минут 10-15 в неспешном режиме. Главное, что это можно на крышу машины поставить, и ехать, электронному трекеру тряска пофигу, с обычным трекером это сделать весьма непросто.

На 5.8 - оптимально будет три триплфида и один клевер по размерам и весу совсем мало получается.

RcDan
=Igor#:

Главное, что это можно

можно ценой взять. Хорошие патчи можно поднапрячься и изготовить. По-моему, здорово было бы опен-соурсе поворотку какую-нибудь, магазинные недешевы совсем. Для повороки нужен 1 патч - на разные частоты можно отдельный патч. Для стационарной системы трудоемко для каждой частоты отдельный сет и 4-8 патчей.

schs
RcDan:

По-моему, здорово было бы опен-соурсе поворотку какую-нибудь, магазинные недешевы совсем.

Вам нужно изобрести колесо - оно уже изобретено. В поиске посмотрите антенные трекеры, несколько Opensource есть.

=Igor#

Механика не может работать с такой скоростью, как электроника, опрос антенн эквивалентен скросости вращения порядка 10 тыс об мин. Переключение на другую антенну эквивалентно скорости вращения 1500 об мин. То есть подходит для гонок на квадриках в условиях леса.

Изготовить 6 патчей из куска жести заняло полдня. Самое долгое припаивать фидер с разъемами. На5.8 в китае платы для триплфидов заказываются и тамже разъемы увас по 100-150 руб патч получается. Это даже настроики не требует.

если делать механический трекер, то лучше на мощных шаговиках с энкодером, и слипрингом для свч и питания. Рама должна быть из профиля алюминиевого, а также мощное и тяжелое основание, чтоб при быстрых поворотах не падал. Первоначально я именно такой хотел сделать, но получалось сложнлвато и дороговато. Поэтому я решил это сделать электронным образом, принцип тотже остается. Так как ни на заруб сайтах, и тем более на наших этого не было пришлось все разрабатывать с нуля и заняло много времени. Но результат меня вполне устраивает. А мех поввороткп на серволебедках так и валяется на чердаке.

schs
=Igor#:

Поэтому я решил это сделать электронным образом, принцип тотже остается.

Принцип у Вас всё же другой, большинство трекеров никак не используют уровень принимаемого сигнала, а рассчитывают предполагаемое положение ЛА, зная свои координаты и координаты ЛА, полученные тем или иным образом.

=Igor#

Я работаю над этим, наиболее оптимальный алгоритм получается гпс с рсси, для того чтоб не ориентировать по сторонам света. Прошивка эта сыровата и я ее пока правлю. У меня по уарт телеметрия идет с борта на трекер. Можно и по Гпс и по рсси и с голосованием и по приоритету. Поворотке такое конструктивно не под силу. Да забыл добавить по Гпс смена антенны происходит за примерно 120 наносекунд.

RcDan
=Igor#:

6 патчей из куска жести заняло полдня

На 100 метров если патч использовать, то можно и так изготавливать. Только неясен смысл, зачем он нужен на таких дстанциях. На 50 км уже так не получится, такой патч требует тщательной работы и настройки, зато и картинка будто в иллюминатор смотришь.

=Igor#:

прос антенн эквивалентен скросости вращения порядка 10 тыс об мин

Ну в целом понятно, для чего это. Мне на пернатых достаточно медленной поворотки, поворотка просто корректирует угол зрения антенны медленно.

RcDan

…прикинув, думаю из такого устройства получится непохой локатор быстролетящих целей )

На таких локатарах сурьезная контора может поднять неплохое бабло. На замену машинок на аэродромах, которые чрезмерно быстро вращаются. Но скорее всего, я чего-то не догоняю в этой технике, раз не делают.

Disqus

OFF

RcDan:

…получится непохой локатор быстролетящих целей … раз не делают.

Уже давно всё сделано, причём именно как локатор для быстролетающих мелкоразмерных дронов: rostec.ru/…/rostekh-razrabotal-radiolokatsionnuyu-…

=Igor#

Делают немного подругому. Фазированную антенную решетку и коммутируют фазу на каждом элементе антенны и мы получаем остронаправленный луч который двигается со скоростью развертки телевизора примерно. Таких ставят 4 ре штуки, так как каждый такой массив работает в угле 180 гр. Чем больще ячеек тем выше стоимость. При этои каждый элемент переключается с передачи на прием тоже.
Ответили практически одновременно, но суть таже. Для удешевления подсвеку ставят.
У меня детский сад по сравнению с военными разработками. Я могу отловить только объект, который излучает на определенной частоте, или сообщает свои координаты.

schs
=Igor#:

Я работаю над этим, наиболее оптимальный алгоритм получается гпс с рсси, для того чтоб не ориентировать по сторонам света.

Не думали над вариантом с дополнительным анализом синхросигналов? По RSSI возможна ситуация когда мощная помеха на близкой частоте будет сильнее(по RSSI) чем полезный сигнал.

=Igor#

У меня на синхро завязан опрос антенн (в первую очередь, чтоб не было артефактов на видео) и еще они выполняют доп функции. Я использую и кадровые и строчные синхро. Это основная аппаратная часть. Алгоритм опроса у меня пока компромисный. Снизив скорость можно повысить надежность. Могу этот параметр не жестко задать.

=Igor#

Исправлена управляющая печатная плата антенного трекера.

Добавлены новые элементы, исправлены косяки трассировки, решена проблема тепловыделения при питании модуля приемника.

9 days later
=Igor#

Добавлен блютус модуль для вывода информации на смартфон.

Программа на смартфоне просто ВТ Terminal.
Номер активной антенны и RSSI.
Этого в целом достаточно.

=Igor#

Протестировал расширенную версию на 4 входа до 6200МНz. Потери на переключателе на 5800МГц (с учетом разъемов и пр.) получаются в среднем не хуже 1,5 дБ (немного разняться от входов от 1,2 до 1,5 дБ), на 1200 MHz остались, как и в старой версии около 0,4 дБ. Для 6 и 8 пока только до 4ГГц.
Как и ожидалось с приемниками на 5.8Г все происходит аналогично хорошо.

Disqus
=Igor#:

Как и ожидалось с приемниками на 5.8Г все происходит аналогично хорошо.

Вот это уже интереснее, чем только диапазон 1,2ГГц.
А не удалось поточнее измерить ещё и задержку комутации, касаемо диапазона 5,8ГГц?

=Igor#

Для всего диапазона 100МГц-6ГГц, задержка коммутации около ~0.3 микросек (по уровню РЧ дельта 0.1 дБ, даташит на микросхему HMC7992),
10-11 микросек опрос каждой антенны. Около 40 микросек все 4 антенны. Опрос каждый кадр ~ 40 000 микросек.
Так по работе никакой разницы не заметно, по осцилографу картинки перекл\rssi такие же, на видео сигнале тоже все так же.

Микросхему коммутатора для 5,8Г надо монтировать только на Rogers, или будут огромные потери ~10 дБ для FR4.

=Igor#

Постараюсь ответить на вопрос Эдуарда про переходный процесс.
Провел косвенные измерения,по переходному процессу переключения между антеннами с помощью RSSI приемника. В 200 нс укладываются заметные изменения. Верхний желтый RSSI. На более качественном осциллографе можно увидеть больше деталей и меньше артефактов самого прибора.

www.youtube.com/watch?v=kiaqW-AAYG0

Второе видео непосредственно сам процесс выбора и переключения на наилучший RSSI. В 40 мкс укладывается. Тут тоже заметны выбросы на RSSI при переключении.

www.youtube.com/watch?v=SOmFOR_xVP4

Это снято при непосредственной работе трекера и заглушенного терминатором передатчика. Все переходные процессы и процессы переключения никак на качество изображения не влияют, все компенсируется программно-аппаратными средствами.

Disqus
=Igor#:

Все переходные процессы и процессы переключения никак на качество изображения не влияют, все компенсируется программно-аппаратными средствами.

Значит визуально на картинке по FPV монитору/очкам, момент переключений не заметен, или “почти” не заметен? Картинка с камеры вообще никак не моргает в моменты коммутаций? Или немного просматривается, что коммутатор переключает антенны? Например по небольшим изменениям шума/снега становится заметно, что вот сейчас сигнал снимается с другой антенны, нежели до этого? Тут шум/снег имеется в виду во время реальных полётов, а не лаб.испытаний.

=Igor#

Нет абсолютно не моргает. Для этого сделан целый программно-аппаратный комплекс, и переключение происходит тллько а определенный момент между кадрами, над этим и была оснлвная работа. Но это и вызывает вопросы у людей , переключаеются антенны или нет, все привыкли к морганию при переключении. Я приводил временные харрактеристики переключение четырех антен происходит по воемени в 1000 раз быстрее чем длится один кадр, а переходный процесс происходит в 100000 раз быстрее. Если разрешат выложу видео реальных полетов не мной.
Для информации какая антенна в данный момент активна специально сделал вывод на смартфон. После 23 ноября я пойду в отпуск и сделаю маленькую партию трекеров.

Antur

Всем добрый день. Как реально интересующемуся Игорь любезно предоставил одну из своих экспериментальных сборок на независимое тестирование, трекер на 4 входа с встроенным приемником на диапазон 1,2. Основные проблемы, которые меня постоянно раздражали на трех видах самодельных диверсити коммутаторов, которые я использовал, это невозможность организовать четкую логику переключения, то есть выбор активной антенны с лучшим качеством приема и всегда срыв синхронизации кадров при переключении между антеннами. Все грешили тем, что при примерно равных уровнях коммутатор метался между ними постоянно, и на экране это выглядело как постоянный срыв синхронизации. Ну и использование одного приемника на любое количество антенн этоже очень большой плюс данной схемы. В общем работе Игоря твердая пятерка. Подключили в разнобой два патча, один клевер и один монополь. Летали в привычной мне локации где предыдущие коммутаторы на на ближней дистанции 1-3км постоянно устраивали мне на FPV мониторах постоянный срыв картинки при попытке выбора приоритетной антенны. На трекере Игоря я свободно облетел несколько раз вокруг себя, антенны сознательно были установлены так, что частично перекрывали друг друга, визуально переключения мы отследить не смогли. На версии которая была у меня на тесте к сожалению еще не было индикации активного антенного входа, но субъективно ни одна из антенн не могла быть в зоне уверенного приема постоянно, поэтому коммутация имела место быть. Дома я пробовал устанавливать одну антенну на все входы заглушая остальные 3 терминаторами, тоже все работало. Жду заключительную версию трекера. Ниже один из моих тестовых полетов с трекером. Голос за кадром одного из моих пессимистичных коллег 😃 Иногда на экране проскальзывают шумы, это наводки от Crossfire, когда близко к наземке подходишь, опыты проводили при прямом подключении к чемоданчику, поэтому отойти подальше не получалось.