blogs kategori-billede

Bare tag en højdemåler...

Af Peter Madsen ,  fredag 18. nov 2011 kl. 13:26

Senest har den dejlige historie om sondeballonen over Fyn haft sin gang på ing.dk. Omkring 31 km højde - opnået med så enkle midler...det er faktisk rigtigt flot.

Vi har tit snakket om sådan et forsøg - og vi har i princippet både balloner, helium og telemetri - og en interesse i forsøget. Desværre har vi ikke forfulgt det pga. de problemer det giver i forhold til opnåelse af tilladelse. Vi kunne formentlig gøre det i vores rakettest område, men kort sagt er raketter mere interessante hvis man først er derude.

Balloner er rigtigt smarte i højder fra 0 til omkring 50 km, hvor denne enkle metode kommer til kort.

Fra ca. 50 km til ca. 200 km kan man kun komme pr. raket og højere oppe kan satellitter så operere i ret lange perioder.

Vi kan med den meget enkle passivt stabile SMARAGD A raket - en HATV med et øvre trin baseret på testmotoren BABY LES, teoretisk set nå højder der ligger mellem 50 og 80 km.

Begge rakettrin er så godt som færdige - og ligger i HAB og venter på statisk test den 26. november.

Derefter kan der flyves straks Sputnik i foråret er på plads i Nexø.

Som ballonen vil vi forsøge at få billeder ned. Skulle vi lykkes er det ret sjovt, for selvom det er en raket til få tusinde kroner - som laves som en slags venstre hånds arbejde ved siden af projektet med HEAT og aktiv styring - så kan den faktisk gøre noget nyt.

I Europa er højderekorden for amatørraketter sølle 10 km, mens den for balloner sikkert er tæt på de 30 km.

Det kan vi altså potentielt ændre på med den lille SMARAGD A. Som det vigtige mål for os ligger også at opretholde telemetri med den i en bane der potentilet er næsten lige så høj som HEATs.

Der er bare et problem.

Måling af højden.

De fleste ved nok at GPS sagtens kan bruges til rumnavigation ( Ørsted satellitten gør det ) og mange ved nok at kommercielle GPS modtagere er spærret for at vise højder og hastigheder over visse niveauer.

Visse GPSere kan dog godt vise det ene hvis det andet er lavt.

Ballonmålingen har formentlig benyttet sig af dette.

Umiddelbart kommer vi til at flyve både højt og hurtigt - så GPS er ikke en umiddelbart en mulighed.

Barometrisk højdemåling som kendt fra fly dur heller ikke, dels er atmosfære trykket svært at måle når man flyver hurtigt, og dels er trykket i 80 km højde er meget lavt.

Så ville den kloge nørd forslå noget med at sætte et atomur i raketten og på givne tider sende en radioimpuls. På tre jordstationer har man så tilsvarede ure, og der noterer man så bare tiden for modtagelsen. Så kan man med lidt trigonometri lige regne ud hvor man er...

Jo...men dette er ikke i praksis plausibelt for os at gøre.

Så kunne man bruge vores IMU inertialnavigationssystem - og jo, det er en vinder. Vi planlægger dog ikke at flyve en sådan på dette low profile projekt. Selvom vi gjorde tror jeg at hvis vi vender glade hjem fra ES D139 og siger 80 km ! - og det viser sig det er IMU målinger - så vil der nok være nogle af vores kritikere sig vil sige "Ha, det stoler vi ikke på"

Om HEAT hed det før den fløj - "vi har kun set lidt ild - den vil formentlig ikke kunne flyve" eller noget i den retning - og det er da selvfølgelig rimeligt nok at kræve et godt målesystem for man offentligt påstår at man har fløjet oven en vis højde.

Vi skal altså helst have noget lidt smart. Et billede af månens bagside ville være et godt bud - der ville være enkelt og uimodsigeligt. Men igen...

Så kunne man tage et billede fra højden, og måle nogen geografiske afstande på genkendte jordiske landmasser - og ud fra et kendskab til optikkens egenskaber beregne sin højde. Igen med en vis stor usikkerhed, og igen vil kritikere sige "sludder, I kan ikke regne" og "Det kan man ikke"

Den eneste skudsikre løsning jeg kan finde Weibel´s doblerradar. Hvis de - rimeligt uafhængigt af os siger SMARAGD nåede 45.356,70 meter, så vil folket tro det.

Weibel vil gerne være med igen, men det er teknisk meget udfordrende at spore en radio passiv ( ikke plads til transponder ) raket af denne ringe størrelse på de afstande vi taler om. Dertil - skal de have tid, og en radar hjemme.

Det lyder elementært - sæt dog en højdemåler i - men det er ikke så let endda.

Er der en pålidelig metode jeg har overset ?

I 50erne skyd man Aerobee raketter til ekstreme højder og detonerede
nogle sprængladninger deroppe. Forskellen mellem glimt og brag kunne måles, og højden var kendt ( radar ) og derved kunne man bestemme lydhastigheden - og dermed densiteten af atmosfæren i store højder.

Er der lys i 65 km ? Tjo - da Columbia brød op i de højder hørtes dybe drøn på jorden så ja, der kan transmitteres lyd.

Vi måske derfor kunne gør det omvendte - bestemme højden da lydhastigheden er kendt i store højder i dag...

Det er sådan noget enkelt noget jeg kunne tænke mig.

Peter Madsen



18. nov 2011 kl 13:52

avatar

Thomas Scherrer

måling

Denne lille raket HAR plads til diverse sensore, og sender diverse målinger ned live, men vi har opgivet at få plads til en rigtig 10GHz transponder,
nu har jeg ikke været over og besøge vores venner hos Weibel i lang tid,
så jeg har ikke hørt om der er kommet en ny lille og kompakt light model af transponderen ?
Den vi brugte til HEAT var meget stor og tung, og brugte effekt i store mængder.
Ellers må vi se hvad de kan mht måling på objekter uden transpondere i.

At måle højde eller/og hastighed er som beskrevet ikke helt let,
GPS virker ikke, da vi ikke har adgang til GPS modtagere uden 500m/s speed limit. De findes dog uden højde limit, så jeg håber at vores GPS aligevel kan give top højden, det vides dog ikke hvordan den kommer ind og ud af diverse limits, om det bliver til brugbare data.

Vi kan også vælge at montere en extra lille 1280MHz sender,
og måles dens frekvensvariation, via dette kan vi måle hastigheden,
og har vi tiden, bør vi kunne udregne højden rimeligt godt.
En sådan sender blev bygget til HEAT, men pga tekniske problemer med stabiliten blev den sendt tilbage til design afdelingen, så jeg laver nok en ny og bedre snart.
man kan ikke måle på video linken, på 1240MHz da dens sender ganske enkelt er for ustabil til sådan nogle målinger, men helt fin til video signaler og data.
Vi har også talt om at måle G kraft, og sende det ned, hvorefter man kan beregne højden og hastigheden når man har tiden,
men der skal nok ret stor opløsning på for ellers bliver den akumulerede fejl ret stor.


18. nov 2011 kl 13:56

Jeppe Nielsen

Brug et barometer!

Hej Peter, hvorfor ikke bare vælge den nemme løsning og bruge et barometer til at måle lufttrykket?

http://en.wikipedia.org/wiki/A...sure

Metoden virker for højder på op til ~95km over havoverfladen.

Jeppe


18. nov 2011 kl 14:07

avatar

Mads Stenfatt

Faldskærmsudstyr

Hej Peter
I faldskærmssporten er der en masse gadgets der bruges til højdemåling, og som også gemmer data i et let tilgængeligt format. Om de måler så højt skal jeg selvfølgelig lige undersøge, det er jo en smule over deres domæne...


18. nov 2011 kl 14:07

Jeppe Nielsen

hmm, havde vist overset barometer delen!

overskriften siger vist det hele!


18. nov 2011 kl 14:26

avatar

Mads Stenfatt

...Det Jeppe siger...

Men jeg forhører mig nu alligevel, for god ordens skyld. Det kan jo være, at de kan finde på nogle gode ideer :-)


18. nov 2011 kl 14:37

Jens Dalsgaard Nielsen

18 km grænsen

nogen har åbenbart testet om en række GPSer virker over 18 km grænsen

http://showcase.netins.net/web....htm


18. nov 2011 kl 14:39

avatar

Poul-Henning Kamp

Jord-diameter

Så kunne man tage et billede fra højden, og måle nogen geografiske afstande på genkendte jordiske landmasser

Tidligt i USAs rumprogram (og som backup i visse militærfly) brugte man en simpel lille indretning der bestod af en roterende infrarød fotocelle.

Forholdet imellem den oplyste og den mørke del af en omgang gav hvor stor en del af synsfeltet jorden fyldte og en simpel tabel omsatte dette til højde.

Detaljerne er at omdrejningshastigheden går ud af ligningen og at fotocellen skal være følsom for langbølget IR så den virker både dag og nat. Skulle fotocellen få øje på solen, er det nemt at filtrere ud, for signalet er mange gange for kraftigt.

Metoden er forbavsende præcis så snart man kommer lidt op, regn selv efter.


18. nov 2011 kl 14:47

Lars Mortensen

Triangulering iflg. NASA

Denne metode
http://microgravity.grc.nasa.g...html

kombineret med udskydning af en 'flare'.


18. nov 2011 kl 14:47

Oluf Bagger

Repeater i raketten?

Hvis man i stedet for et atomur i raketten satte en repeater der modtog et signal paa en frekvens og videresendte den paa en anden saa kunne tre jordstationer sammenligne delay paa primaer og sekundaer signalet. Det ville ogsaa blive noget trigonometri.


18. nov 2011 kl 15:06

Anders Thorseth

Re: Jord-diameter

Så kunne man tage et billede fra højden, og måle nogen geografiske afstande på genkendte jordiske landmasser

Tidligt i USAs rumprogram (og som backup i visse militærfly) brugte man en simpel lille indretning der bestod af en roterende infrarød fotocelle.

Forholdet imellem den oplyste og den mørke del af en omgang gav hvor stor en del af synsfeltet jorden fyldte og en simpel tabel omsatte dette til højde.

Detaljerne er at omdrejningshastigheden går ud af ligningen og at fotocellen skal være følsom for langbølget IR så den virker både dag og nat. Skulle fotocellen få øje på solen, er det nemt at filtrere ud, for signalet er mange gange for kraftigt.

Metoden er forbavsende præcis så snart man kommer lidt op, regn selv efter.

I stedet for en roterende photocelle kunne man bruge to eller tre kameraer til det samme. Det ville fjerne de bevægelige dele, og give lækre billeder men det kræver selvfølgelig noget realtime billedbehandling.


18. nov 2011 kl 15:12

Peter Lykke

Kig på Arocket

I forbindelse med Carmacks 100.000 fods amatørkonkurrence var der en syndflod af mails på Arocket om højdemåling og GPS. Det var lidt for langhåret for mig, så jeg scrollede bare forbi, men der skulle nok være noget I kan bruge


18. nov 2011 kl 16:13

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Jord-diameter

[
I stedet for en roterende photocelle kunne man bruge to eller tre kameraer til det samme. Det ville fjerne de bevægelige dele, og give lækre billeder men det kræver selvfølgelig noget realtime billedbehandling.

Kamera til langbølget varmestråling er enormt dyre og ikke noget jeg ville montere på en raket.


18. nov 2011 kl 16:41

Oluf Bagger

Re: måling

Er der en lyd-kanal med videosignalet fra 1240MHz senderen? Hvis der er, kunne man saa sende et passende lydsignal f.eks 1kHz paa en anden frekvens fra en sender paa Sputnik. Signalet modtages af raketten og lyden sendes ned igen med video-signalet.

Med to modtagere demodulerer man paa en jordstation de to signaler og lader en 10MHz taeller blive nul-stillet paa det ene lydsignal og kopieret til en buffer paa det andet lydsignal.

Man registrerer saa forskellen i forsinkelse fra tilstanden inden raketten er lettet fra Sputnik. En modtager paa Sputnik skulle saa gerne se en yderligere forsinkelse paa 6.6us for hver km raketten kommer op.


18. nov 2011 kl 16:41

Anton Sølvsten

Jordens krumning?

kan man ikke tage et billede og så beregne højden ud fra horisontens krumning (hvis man kender kameratets optik)?

hvis det er fordi at raketten er for lille for radar, kan man så ikke kaste en mængde sølvpapir strimler når den når sit højeste punkt... evt med timer, når den når sit beregnede højeste punkt (selvfølgelig ikke så præcist, men i skal jo "kun" bevise at i kommer højt)?


18. nov 2011 kl 16:52

Alex Birklykke

GPS er en mulighed

DLR har lavet en GPS modtager til sounding-rockets kaldet Phoenix som burde kunne bruges.

http://www.weblab.dlr.de/rbrt/...html

Rygtet siger dog at den ikke er billig. Mindes noget i retningen af 20000+kr, men jeg tager muligvis fejl. Vigtigst er at den ikke er underlagt den Amerikanske export lovgivning, hvilket vil sige at den rent faktisk er til at købe uden at skulle overholde alverdens krav. Desuden har Amerikanske GPS'er et ryg for ikke at leve op til specs og være alt for dyre, hvilket var grunden til at DLR kastede sig ud i projektet i første omgang.

JPL har også tidligere rodet med det. Se evt. "High Dynamic GPS Receiver Using Maximum Likelihood Estimation and Frequency Tracking" af Hurd et al. for en mulig, men næppe DIY, løsning


18. nov 2011 kl 17:44

Tobias Tobiasen

GLONASS

Er der nogen der ved om glonass har de samme højde begrænsninger som GPS?
Ellers kan i jo smide en garmin etrex i og bruge glonass :)


18. nov 2011 kl 18:01

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: GLONASS

Er der nogen der ved om glonass har de samme højde begrænsninger som GPS?

Det er ikke GPS der er begrænset, det er modtageren. USA har tidligere insisteret på at modtageren, uanset input, skulle disable over limits.

Jeg har svært ved at tro at alle fabrikanter overholde dette.


18. nov 2011 kl 18:19

Morten Rasmussen

Accelerometre?

Er et cluster af accelerometre for usikkert?


18. nov 2011 kl 18:33

avatar

Ruben Hansen

CSXT brugte GPS

http://en.wikipedia.org/wiki/C...Team

Og de kom da ret højt op dengang. Gad vide hvilken type GPS de brugte. Er der nogen der ved om de stadig er aktive?


18. nov 2011 kl 19:12

Oluf Bagger

Re: måling

Hvis man nu i stedet for en 1kHz tone sendte et fasemoduleret signal (evt up-link control data psk-moduleret og saa sendte det tilbage som video audio kanal kunne man sammenligne modtagne data fra flere jordstationer og triangulere en mere eksakt position for payload.

De to modtagere i en jordstation skulle saa gemme baade taeller-data og et timestamp. Kunne implementeres ved at have to 10MHz taellere og saa kun nulstille den ene men gemme begge vaerdier.


18. nov 2011 kl 21:47

Thorbjørn Nielsen

GoPro

Hej,

Hvis man har bare ét billede fra apogee højden, der viser minimum 3 punkter på jorden som kan koordinatfastsættes, vil det være muligt at tilbageskære en position til kameraet (X, Y, Z). Metoden benyttes i vid udstrækning indenfor kortlægning. Det kræver at kameraet kalibreres inden afgang (eller efter). Der findes vist stadig et testfelt på DTU til dette.

Hvis GoPro kamerae(et)/(erne) registrerer hele forløbet, og roterer bare en lille smule, skulle det være underligt, hvis ikke der var bare et par få billeder som kunne bruges til at bestemme højden. Alternativt - hvis dét bedste billede ikke kan identificeres - kan flere billeder positioneres hvorefter toppunktet i en parabel kan beregnes

Der er selvfølgelig faktorer som påvirker nøjagtigheden (trykvariationen for kameraet er nok den største), men det er en billig metode som bør overvejes.


18. nov 2011 kl 22:03

Anders Lund

Målt fra Bornholm

På Bornholm står en Yagi antenne hvis vinkel ifht. horisonten bliver varieret periodisk under opsendelsen. Ved at måle signalstyrken på et radio signal der sendes fra raketten, kan vinklen til raketten bestemmes. Kendes positionen hvorover rakettens befinder sig, nogenlunde, kan man vha. simpel trigonometri finde banens højde. Det er da nogenlunde simpelt, og jeg er overbevist om, at der er en raketven der gerne vil bemande en målingsstation på Bornholm,

Mvh
Anders Lund


18. nov 2011 kl 22:20

Kasper Pedersen

ProTrack

Prøv at kontakte Larsen og Brusgaard
De har udviklet elektroniske højdemålere i mange år, og kan måske hjælpe med en løsning.
http://www.l-and-b.dk/products...rack


18. nov 2011 kl 23:17

claus hortan

ja en PRO TRACK

pro track kan ikke anbefales nok,? den er et "must have" som skydiver.
der følger software med.hastighed/højde/sync video. og brusgaard er til at tale med når det gælder sådanne projeckter for fædrelandet.


19. nov 2011 kl 05:22

Christian Møller

Hvad med

at binde en lang snor i og måle hvor meget i har tilbage? :-)







(joke)


19. nov 2011 kl 05:38

Oluf Bagger

Re: ProTrack

Udn at vide det ser det godt nok ud til at ProTrack'en er baseret paa en lufttryksmaaling. Det kommer nok til kort over en 20-30km.


19. nov 2011 kl 07:31

Tobias Tobiasen

Re: CSXT brugte GPS

http://en.wikipedia.org/wiki/C...Team

Og de kom da ret højt op dengang. Gad vide hvilken type GPS de brugte. Er der nogen der ved om de stadig er aktive?

De skriver nu selv:
"The official altitude of 72 miles was derived from a high precision 3-axis accelerometer (Crossbow, CXL25LP3) and 3-axis magnetometer (Crossbow, CXM113). Two back-up accelerometers provided additional sources confirming the vehicle exceeded 62 miles."

http://www.ddeville.com/GoFast....pdf


19. nov 2011 kl 09:04

avatar

Mads Stenfatt

ProTrack

Det var også min første tanke, og den næste var netop dét med at den er baseret på lufrtryksmålinger. Men jeg har skrevet til dem og Alti-2, som også laver tilsvarende højdemålere, og forhørt mig. Så lad os se hvad de siger.


- Mads


19. nov 2011 kl 09:26

Jens Dalsgaard Nielsen

Re: GPS er en mulighed

Vedr Phoenix er din pris noget for lav
Når man får den er den "låst" og det er noget besværligt at få den låst op for nu at sige det pænt


19. nov 2011 kl 10:22

Troels Jessen

Re: GPS er en mulighed (Phoenix)

... og det er noget besværligt at få den låst op for nu at sige det pænt.

Jotak! Jeg var til møde med gutterne fra DLR for et par år siden. De er ikke sådan lige at bide skeer med.

Men hvad med AAU's "Danish GPS Center", http://gps.aau.dk/ kan de ikke levere noget? De har et projekt der hedder softGPS, det lader til at kunne sample data fra satelliterne til efterfølgende behandling på PC. Det ville selvfølgelig være favorabelt at få positionen med i telemetrien, af hensyn til antennen, men ellers var det måske en mulighed. Der må være nogen her der ved mere om det.


19. nov 2011 kl 10:30

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: GPS er en mulighed (Phoenix)


Men hvad med AAU's "Danish GPS Center", http://gps.aau.dk/ kan de ikke levere noget? De har et projekt der hedder softGPS, [...]

Check evt. også GNU-Radio projektet, jeg ved at der var nogen der arbejdede med en GPS modtager, men jeg ved ikke hvor meget det er blevet til.

Hvis ikke positionen skal bruges i real-time, men kan efterbehandles efter recovery, er det nok at optage GPS signalet undervejs.


19. nov 2011 kl 10:33

avatar

Flemming Nyboe

Kombination

Goddag,

Spørgsmålet er ikke "hvilken" men "hvilke", for på sigt er det givet at vi vil kombinere flere målemetoder.

IMU:
Som udgangspunkt ved vi at vores inertialnavigation, baseret på en Analog Devices ADIS16367 IMU, gav en MECO højde som afveg 33 meter ud af 1440 fra Weibels måling, i NEXØ i sommers. Apogee kan vi ikke sammenligne, da Weibel mistede tracking inden, fordi Mission Control var for tæt på MLP'en efter deres smag. Da vi landede i havet efter 86 sekunder, var højde fejlen vokset til 130m. Al intertialnavigation har integrerende fejl, men højden er dog mere nøjagtig end længde- og breddegrad.

GPS:
Højde- og fartgrænsen i de omtalte CoCom limits fortolkes af nogle producenter som "både og". I databladet på f.eks. et Lassen iQ GPS modul står der "Either limit may be exceeded, but not both." og man kan så håbe på, at farten er under 515m/s i tilstrækkelig lang tid inden apogee til, at den spytter data ud igen.

Trykmålere:
Da farten ikke nødvendigvis er 0 ved apogee, kan vi ikke regne med at trykket målt på rakettens overflade er lig omgivelsestrykket. Der findes metoder til at håndtere dette for en kendt angle-of-attack (se Pitot rør), men da raketten netop ved apogee kan være ved at vende sig om, er det ikke indlysende hvad dens angle of attack er, så der kræves i stedet en håndfuld trykmålinger, i stil med NASAs Q-ball.

Løsningen med en roterende IR sensor kendte jeg ikke, tak for den PHK. Vi har tidligere haft IR sensorer på tale som horisont-detektorer til INS kompensation, og måske kunne de to formål kombineres.

Vi får se hvad det ender med. GPS er umiddelbart den sensor som står næst i køen til at blive integreret, da den også tjener andre formål end højdemåling.

Venligst
GUIDO


19. nov 2011 kl 11:02

Jens Dalsgaard Nielsen


19. nov 2011 kl 11:41

Anders Andersen

Atomur på en chip

Her er et atomur på en chip

http://www.symmetricom.com/pro...SAC/

Kombineret med en transponder burde det kunne lade sig gøre at beregne afstanden meget præcist.


19. nov 2011 kl 12:09

avatar

Flemming Nyboe

Re: Atomur på en chip

@Jens: Det aftvinger respekt.

@Anders: Det svære må være at få forsinkelsen i radio sender- og modtager gjort stabil nok. Løsningen konvergerer måske mod GPS.

Vh Flemming


19. nov 2011 kl 12:28

Bjarne Jepsen

DME

Er en DME (Distance measuring equipment) en mulighed? Denne teknik bruges i luftfarten til måling af afstand. Jeg har ingen anelse om, hvor meget teknikken i flyet fylder, eller hvor meget effekt den kræver..


19. nov 2011 kl 13:23

Anders Thorseth

Re: Jord-diameter

[
I stedet for en roterende photocelle kunne man bruge to eller tre kameraer til det samme. Det ville fjerne de bevægelige dele, og give lækre billeder men det kræver selvfølgelig noget realtime billedbehandling.

Kamera til langbølget varmestråling er enormt dyre og ikke noget jeg ville montere på en raket.

Jeg var for upræcis, mit forslag gik på at bruge helt almindelige kameraer og kigge på den synlige horisont. Her kunne man så bruge både himmel/jord ratio og måske horisontens krumning til at bestemme højden. Det kunne samtidigt give orienteringen hvis det skulle være nødvendigt.


19. nov 2011 kl 13:39

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Jord-diameter


Jeg var for upræcis, mit forslag gik på at bruge helt almindelige kameraer og kigge på den synlige horisont.

Jeg ville være bekymret for hvor skarpt du kan lokalisere horizonten i visuelle bølgelængder i forhold til langbølget IR, men et kamera der peger nedaf kan man jo altid bruge, så prøv det endeligt.


19. nov 2011 kl 13:41

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: DME

Er en DME (Distance measuring equipment) en mulighed? Denne teknik bruges i luftfarten til måling af afstand. Jeg har ingen anelse om, hvor meget teknikken i flyet fylder, eller hvor meget effekt den kræver.

DME sendere skal være godkendt og er så vidt jeg ved ikke normalt designet til at estimere højde.


19. nov 2011 kl 13:44

Jens Dalsgaard Nielsen

en tåbelig ide ?

lad ballon bære alm analog radio transponder.
Send end puls og se hvornår den er hjemme igen 0,3km/usec

To jordstationer der skiftes til at pulse og måle svartider
+
lidt matematik


nok ikke superpræcis, men hvad er kravet til det ?


19. nov 2011 kl 14:47

Bjarne Jepsen

DME


Jeg ved godt, at en DME er beregnet til at måle en afstand, men om den afstand er ved jorden, eller opad går vel ud på et. En DME måler jo netop på forsinkelsen af det tilbagesendte signal, så det må man da nok kunne vidresende til en jordstation.


19. nov 2011 kl 14:54

Morten Rasmussen

Præcision?

Det hele handler vel om hvor præcis jeres måling skal være?

Taler vi +/- 10 centimeter eller +/- 100 meter? Hvad er den acceptable tolerance?


19. nov 2011 kl 15:50

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: DME


Jeg ved godt, at en DME er beregnet til at måle en afstand, men om den afstand er ved jorden, eller opad går vel ud på et.

Ikke helt, DME stationernes antenner er temmelig omhyggeligt designet til ikke at stråle opad for ikke at overdøve alle andre signaler når et fly flyver hen over stationen.

Derfor vil situationen i 50-100km højde være at du sikkert har fine signaler fra DME stationer omkring Frankfurt og Bruxelles, men ikke fra Danmark, Sverige og Polen. Det udvander den geometriske løsning af tidsligningen en hele del.

Om man eventuelt kunne gøre det ved at se hvilke DME'er man kan høre (dvs. rent passivt) er så en helt anden historie.

En anden mulighed er at optage hele kortbølgebåndet (0-30kHz) og prøve at regne højden ud via dobblerforskydningen, men det er næppe særligt præcist heller.

(Ideerne ovenfor om konstante frekvenser er så vidt jeg kan gennemskue ikke realistiske, modtagestationerne skal synkroniseres og registrere med ~25ns opløsning hvis det skal nytte noget.)


19. nov 2011 kl 16:54

Tommy Johansson

Chaff

Lad et par Chaff modul blive udløst via accelerator. De kan vel give er mål stort nok til at Weibel kan se det.Chaff skyen kan jo optimeret til den bølge længde Weibelradaren køre på.


19. nov 2011 kl 17:46

Niels Foldager

Og ?

Så kunne man bruge vores IMU inertialnavigationssystem - og jo, det er en vinder. Vi planlægger dog ikke at flyve en sådan på dette low profile projekt. Selvom vi gjorde tror jeg at hvis vi vender glade hjem fra ES D139 og siger 80 km ! - og det viser sig det er IMU målinger - så vil der nok være nogle af vores kritikere sig vil sige "Ha, det stoler vi ikke på"

Det vigtige er vel, hvad vi selv stoler på.


19. nov 2011 kl 17:54

Morten Rasmussen

Re: Og ?

Så kunne man bruge vores IMU inertialnavigationssystem - og jo, det er en vinder. Vi planlægger dog ikke at flyve en sådan på dette low profile projekt. Selvom vi gjorde tror jeg at hvis vi vender glade hjem fra ES D139 og siger 80 km ! - og det viser sig det er IMU målinger - så vil der nok være nogle af vores kritikere sig vil sige "Ha, det stoler vi ikke på"

Det vigtige er vel, hvad vi selv stoler på.

Her er jeg helt enig ... og en diff på 200 meter er stadig ok på 80 Km IMHO


19. nov 2011 kl 17:54

avatar

Sune Jensen

Bornholm master

Jeg har lidt af en anden interesse - nemlig at da Bornholm var yderste fort i den kolde krig. Derfor kunne det danske forsvar have store master som kunne høre med i bl.a. DDR og Polsk forsvar. Disse master må da kunne have idag have hvis limit opad nemlig at kunne høre satelitter. Men om hvordan vi skal tracke HEAT i LEO ved jeg ikke


19. nov 2011 kl 19:04

Tom G

Re: DME

Ikke helt, DME stationernes antenner er temmelig omhyggeligt designet til ikke at stråle opad for ikke at overdøve alle andre signaler når et fly flyver hen over stationen.

Du forveksler DME med VOR.

http://www.scribd.com/mobile/d...y4s9

Du låser dit instrument fast til den pågældende DME, der er tre forskellige DME placeret på EKRN. Udfordringen ved DME er, at du skal tage højde for slant range. Direkte over en DME vil du få en angivelse af højden over antennen. Om instrumenterne fylder mindre end én SSR transponder er jeg dog ikke sikker på.

Tom G


19. nov 2011 kl 20:57

Bjarne B. Jensen

Re: DME

Et hurtigt opslag i databasen viser mindst 9 DME'er som alle er egnede til "high level navigation" mellem 54N012E og 57N016E (umidelbart kun 1 på Bornholm).
Det er værd at bemærke, at en standard DME viser afstand med intervaller på 185 meter og, at den garanterede præcision er 0.25 sømil + 1.25% af den målte distance.
DME rå data er tid og det er vel ikke utænkeligt, at et par seriøse hackere kan fiske de rå data ud og udsætte dem for passende trigonometrisk behandling.


19. nov 2011 kl 22:37

avatar

Peter Madsen

"Det vigtige er vel, hvad vi selv

stoler på"

Ja og nej. Jeg synes da det er interessant hvis en dag vi kan nå højder hvor ingen andre i vores egen liga har været. Det er i den sammenhæng vigtigt at man ikke bare over for sig selv - men også i forhold til omverdenen - har pålidelige målinger af f.eks. højden. Målinger af andre ting ombord vil nogen gange også skulle angives som funktion af højden - så kendes denne ikke nøjagtigt har man et problem - synes jeg.

Efter jeg har læst hvor sindsygt nøjagtige vores IMU målinger faktisk var -
må jeg dog sige at det sagtens kunne være en farbar vej.

Peter Madsen


19. nov 2011 kl 22:50

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: DME


Du forveksler DME med VOR.

Nej det kan du guddødeme mig tro jeg ikke gør, jeg har arbejdet med overvågningen af de danske VOR/DME i de sidste fem-seks år :-)

Men som sagt: Jeg tror det største problem med DME er at du skal have godkendelse til at sende i det frekvensbånd.


19. nov 2011 kl 23:19

Tom G

Re: DME

Nej det kan du guddødeme mig tro jeg ikke gør, jeg har arbejdet med overvågningen af de danske VOR/DME i de sidste fem-seks år :-)

Jo! Læs det vedhæftede dokument, der er cone of silence over VOR ikke over DME.

Men som sagt: Jeg tror det største problem med DME er at du skal have godkendelse til at sende i det frekvensbånd.

Hvori består problemet, hvis du installerer et godkendt instrument i himmelfartøjet?

Tom G


19. nov 2011 kl 23:24

Morten Rasmussen

Re: "Det vigtige er vel, hvad vi selv


Efter jeg har læst hvor sindsygt nøjagtige vores IMU målinger faktisk var -
må jeg dog sige at det sagtens kunne være en farbar vej.

Peter Madsen

Igen: Hvad er en acceptabelt tolerance?

Sæt flere 'Analog Devices ADIS16367' sammen i et cluster og lav et gennemsnit - måske enda hvor man smider den måling som er helt i skoven ift flertallet ud. Giv den en arduino eller en launch pad som controller og et low pass filter. Eller beregn på rådataen, når skidtet er kommet ned og knus det med noget hairy wavelet filter shit...

Lav det på en controller som kan køre clock'en asynkront for alle devices, hvis I mener at det er nemmere at beregne på IMU'er som ligger forskudt i tid, og derfor giver en mere kontinuerlig kurve gennem tiden...

Begge dele burde give mere nøjagtighed - men første metode skal sikkert kallibreres under de ekstreme forhold som i udsætter det for. Metode 2 giver bare flere målepunkter...


19. nov 2011 kl 23:43

Morten Rasmussen

Re: "Det vigtige er vel, hvad vi selv

I øvrigt, kan man fjerne en masse oscillations støj fra et accelerometer, ved at korrelere det med retningen fra et gyroskop - som alle sikkert ved...


19. nov 2011 kl 23:58

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: DME


Hvori består problemet, hvis du installerer et godkendt instrument i himmelfartøjet?

Du skal stadig have en sendetilladelse.


20. nov 2011 kl 01:56

avatar

Peter Madsen

Acceptabel tolerance.

det er egentligt meget simpelt. Hvis vi sender en raket op og målinger viser højden burde være 100 km, og usikkerheden på det tal er 20 %, jo så må vi sige vi nåede 80 km, selvom det kunne være alt fra 80 til 120 km - ikke ?

Nu større tolerance, nu højere skal vi flyve for at kunne påstå at en given højde må være nået.

Vi har oplyst at ISP på HEAT er 140 sekunder. Det er den laveste værdi vi kan få frem hvis vi antager de værst tænkelige udfald af givne målinger. Hvis vi gjorde det modsatte og gik efter den højeste værdi vi kunne få frem ville vi ende på knap 200 sek.

Når der er så meget usikkerhed om det tal hænger det sammen med problemet med at måle oxygen væskestand ( et emne behandlet i en anden mega lang tråd her på ing.dk ) Desuden er det også misvisende at oplyse ISP for en raket i en prøvestand på jorden når den i praksis skal bruges i stor højde hvor ISP kan være 15 - 20 % højere alene på grund af lavere atmosfæretryk.

De små N20 motorer er nemmere at måle på og ligger mellem 180 sek og 230 sek. Det er slet ikke så ringe enda. Når ISP variere så meget er det fordi vi nogen gange vælger at køre med en meget fuel-rich forbrænding da dette skåner motorerne.

Men dette er ikke pointen...den kommer her...

Den hæderlige raketforsker offentliggør vel de lavest tænkelige værdier og lader usikkerheden komme kritikerne til gode ?

Den både hæderlige og kloge raketforsker oplyser måske det målte og tilføjer en beregnet usikkerhed.

Peter Madsen


20. nov 2011 kl 06:16

Morten Rasmussen

Re: Acceptabel tolerance.

Raketforskeren gør det måske, men maskinarbejderen lover at emnet er +/- noget. Så må raketforskeren antage - og ikke + ... Hvor langt er raketforskeren så villig til at gå, før - er for langt nede? Og hvor meget er raketforskeren villig til at investere i mindre tolerancer?


20. nov 2011 kl 09:47

Oluf Bagger

Re: Atomur på en chip

@Jens: Det aftvinger respekt.

@Anders: Det svære må være at få forsinkelsen i radio sender- og modtager gjort stabil nok. Løsningen konvergerer måske mod GPS.

Vh Flemming

Der vil naturligvis vaere en cool-ness faktor ved at have et atom-ur i raketten men for at maale afstand burde det vaere nok at maale aendringer i delay fra en kendt reference. Vi ved jo hvor raketten er foer lift-off.

Med mindre de radioer der bliver brugt til up-link og down-link re-sampler data med en lav granularitet vil delay gennem radioen vaere ret konstant. Det absolutte delay behoever vi ikke kende, kun aendringen pga den aendrede afstand efter lift-off.

Hvilken type radioer bruger i i raketten? Det kunne vaere man kunne genbruge de systemer i bruger i forvejen og saa kun addere kompleksitet i en dedikeret jordstation for at maale afstand.


20. nov 2011 kl 10:00

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Atomur på en chip


Der vil naturligvis vaere en cool-ness faktor ved at have et atom-ur i raketten men for at maale afstand burde det vaere nok at maale aendringer i delay fra en kendt reference. Vi ved jo hvor raketten er foer lift-off.

Det vil være sindsygt svært at gennemføre med nogen form for præcision fordi du kun måler hastighed og skal integrere denne i tre dimensioner. Blot et ganske kort signaludfald vil betyde at usikkerheden stiger enormt.


20. nov 2011 kl 10:03

Hans Peter Sommer Haastrup-nielsen

diverse løsninger

Som flere påpeger ovenfor, er en kombination af sensorer naturligvis vejen frem.
Som jeg læste det først, tænkte jeg raketten som værende på vej op, stoppe, og falde ned igen. Den bevæger sig jo klart i en form for bue, så tesen om at maksimumhøjden ikke nødvendigvis er det samme som 0-hastighed. Kunne man argumentere for at top-punktet har en hastighed under 500m/s?i så fald ville en GPS modtager jo tillade en position.

Alternativet er, som andre også skriver, en form for GPS sampler. Jeg faldt lige over denne:
http://www.sparkfun.com/produc...0981
Der er naturligvis en del matematik involveret, men den er lille og den er uden begrænsninger..

En helt anden løsning der måske/måske ikke virker.
Hvis nu man lavede en ganske lille sender, der udsendte et 'bip' med f.eks. 1kHz. Frekvensen ville være nød til at være præcisog forsynet med kompensation i forhold til temperatur og spænding osv. når der så accelereres væk fra modtageren må dopplereffekten vel også gøre sig gældende her og hastigheden må kunne udregnes. derfra er det jo en 'forholdsvis enkel' opgave at udregne afstanden.


20. nov 2011 kl 11:02

Morten Rasmussen

Godt så...

Det eneste som giver pålidelige målinger er eksterne målinger - relativt til noget. Det indtil man har valideret interne målinger.

Sorry, det var jeg sikkert den sidste til at fatte. Mit synspunkt var at man kan ststistisk sansynliggøre at et internt måleinstrument ligger inden for en tolerance, gennem redundans. Så meget for det...

Hvis I SKAL have eksterne målinger - så pas...


20. nov 2011 kl 11:14

Elias Holm

Probe

500 meter i sekundet svare til 1800km/t.
Kunne man ikke skyde en GPS modtager med en radio ud af raktten med en falskærm nå raketten når sin makshøjde. En GPS modtager i en faldskærm i 70-80km højde kan umuligt bevæge sig med mere end 1800km/t. Man kunne endda lave en mekanisme der slipper faldskærmen efter 5-10 minutter så gps/radioen vil falde til jorden og kunne blive fundet hvis den er pakket ind i en pakning der gør at den er vandtæt og kan flyde med antennen opad.
Fx denne amatørradio har indbygget GPS modtager og kan transmitere sin position. http://bmradio.dk/product_info...2327
Spørgsmålet er bare om GPS modtageren i radioen er højdebegrænset.

Mvh Elias
CSS
OZ6EH


20. nov 2011 kl 11:18

Oluf Bagger

Re: Atomur på en chip


Der vil naturligvis vaere en cool-ness faktor ved at have et atom-ur i raketten men for at maale afstand burde det vaere nok at maale aendringer i delay fra en kendt reference. Vi ved jo hvor raketten er foer lift-off.

Det vil være sindsygt svært at gennemføre med nogen form for præcision fordi du kun måler hastighed og skal integrere denne i tre dimensioner. Blot et ganske kort signaludfald vil betyde at usikkerheden stiger enormt.

Jeg har ikke forklaret mig tydeligt nok kan jeg se. Det jeg havde taenkt mig var at bruge en repeater i raketten til at sende et signal afsendt fra f.eks Sputnik tilbage mod en eller flere jordstationer. Jordstationerne har hver to modtagere, en til at modtage reference-signalet fra Sputnik og en til at modtage det "reflekterede" signal fra raketten.

Hvis en jordstation placeret paa sputnik maaler 100us delay mellem de to signaler inden lift-off og 100+666us delay ved apogee ved man at raketten er 100km vaek. Det oprindelige referencesignal behoever ikke komme fra et atom-ur, det er kun den relative forsinkelse paa de to signaler der er interessant.

Ved at bruge 3 jordstationer kan man triangulere en bane ved at sammenligne maalingerne fra de tre stationer. (Saa lange man kender positionen af de tre)


20. nov 2011 kl 13:17

avatar

Peter Madsen

Ingeniørens debat.

Et indlæg om teamwork i CS udløser fire kommentarer. Et strengt teknisk spørgsmål udløser 63 kommentarer. En forlægning til Bornholm Sputnik udløser 160 kommentarer.

Ingen del af det er mudderkastning eller debatører der skændes.

Hvor ellers finder man sådan et debatmiljø ? Jeg synes det lever op til navnet.

Tak,

Peter Madsen


20. nov 2011 kl 15:30

avatar

Sune Jensen

Hælp udefra

Der må da være nogle af de forskere som studere eller er indenfor dette område. Bare en smule ekspertise udefra vil være på sin plads - eller et privat firmar sponsorer senderen. Som jeg har forstået koster de jo en formue. Hvis så bare deres navn bliver sat på raketten kan det vel nok løses.


20. nov 2011 kl 20:28

Lars Tørnes Hansen

Re: Hælp udefra

Der må da være nogle af de forskere som studere eller er indenfor dette område. Bare en smule ekspertise udefra vil være på sin plads - eller et privat firmar sponsorer senderen. Som jeg har forstået koster de jo en formue. Hvis så bare deres navn bliver sat på raketten kan det vel nok løses.

En radiosender er hverken særlig dyr eller alt for svær at lave, men er det noget der _kan_ indgå i et fly bliver komponenten dyr, fordi den skal testes og godkendes i hoved og r**. F.eks. er en skrue ikke bare en hvilken som helst skrue, når vi snakker om fly, og heldigvis for det.

På hvilken frekvens der må sendes er imidlertid kraftigt reguleret for at undgå forstyrrelser.

CS har af hvad jeg ved elektronikingeniører der kan lave sendere og modtagere. Tråden her er bare en offentlig brainstorm på hvordan højdemåling gøres bedst muligt.

CS sætter iøvrigt selv standarden ved rumfart - blot andres liv eller førlighed ikke bringes i fare (kig i tidligere blogindlæg om det emne).
CS har tidligere nævnt at der ikke er nogen lov der regulerer rumfart i Danmark (er også nævnt i et tidligere blogindlæg, AFAIK).


21. nov 2011 kl 09:17

Carsten Kanstrup

Radiointerferometer

1) Fra et målepunkt i nærheden af sputnik opsendes en konstant bærebølge i 432 MHz båndet.

2) I raketten modtages dette signal, hvorefter det triples til 1296 MHz båndet og returneres.

3) I målepunktet blandes det modtagne signal med en triplet version af 432 MHz signalet. Resultatet vil være en stødtone som følge af dopplerskiftet. Nu er det bare at tælle antallet af svingninger i stødtonesignalet og gange med en konstant K = ½ bølgelængde (dopplerskift både op og ned). Så har man den aktuelle højde med en nøjagtighed på omkring 15 cm. Ved 1296 MHz går der 864.000 svingninger på 100 km. Samtidig fås hastigheden, da den er stødtonefrekvensen gange K. Når hastigheden bliver 0, har man nået toppunktet og kan aflæse højden.

Man kan gøre det endnu mere avanceret ved at sammenligne de to signaler i en kvaderaturdekoder, som direkte angiver om signalet er rødforskudt (raket på vej op) eller blåforskudt (raket på vej ned). Så kan man lægge til på vej op og trække fra på vej ned. Når raketten lander, ved man præcis hvor langt den lander fra målepunktet, da det er slutresultatet gange K. Hvis slutresultatet bliver 0, er målepunktet destrueret :-)


21. nov 2011 kl 09:32

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Radiointerferometer

Nu er det bare at tælle antallet af svingninger i stødtonesignalet [...]

Problemet er at du opnår højden ved at integrere stødtonen. Hvis du mister signalet, selv ganske få brøkdele af et sekund bliver dit integrale og dermed højden forkert.


21. nov 2011 kl 09:54

Carsten Kanstrup

Re: Radiointerferometer

Nu er det bare at tælle antallet af svingninger i stødtonesignalet [...]

Problemet er at du opnår højden ved at integrere stødtonen. Hvis du mister signalet, selv ganske få brøkdele af et sekund bliver dit integrale og dermed højden forkert.

Jeg integrerer ikke, jeg tæller!

Hvis jeg mister signalet i 1 sekund, mistes kun den højde, raketten flyver på 1 sekund, og fejlen opdages øjeblikkelig, da den aktuelle hastighed falder til 0. Man kan derfor senere interpolere og indsætte det manglende stykke.

Iøvrigt vil er være fornuftigt samtidig at bruge up-linken som abortsystem, så svigter linken i mere end f.eks. 1 sekund, abortes missionen alligevel. Uden modulation er det måske ikke helt sikkert nok til HEAT-2X, men nok godt nok til SMARAGD A.


21. nov 2011 kl 09:58

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Radiointerferometer


Jeg integrerer ikke, jeg tæller!

Kald det hvad du vil...


21. nov 2011 kl 10:57

Karl Lohse

Re: DME


Jeg ved godt, at en DME er beregnet til at måle en afstand, men om den afstand er ved jorden, eller opad går vel ud på et.

Ikke helt, DME stationernes antenner er temmelig omhyggeligt designet til ikke at stråle opad for ikke at overdøve alle andre signaler når et fly flyver hen over stationen.

Derfor vil situationen i 50-100km højde være at du sikkert har fine signaler fra DME stationer omkring Frankfurt og Bruxelles, men ikke fra Danmark, Sverige og Polen. Det udvander den geometriske løsning af tidsligningen en hele del.

Om man eventuelt kunne gøre det ved at se hvilke DME'er man kan høre (dvs. rent passivt) er så en helt anden historie.

En anden mulighed er at optage hele kortbølgebåndet (0-30kHz) og prøve at regne højden ud via dobblerforskydningen, men det er næppe særligt præcist heller.

(Ideerne ovenfor om konstante frekvenser er så vidt jeg kan gennemskue ikke realistiske, modtagestationerne skal synkroniseres og registrere med ~25ns opløsning hvis det skal nytte noget.)

DME virker fint også over stationen, fra fly, men det er jo typisk kun til 7 til 8 nm, dvs ca 13 km, at man kan se det i et almindeligt jetfly. Rækkevidden på DME kan godt være op imod 500 km, og præcisionen er rimeligt god, vel inden for en procent.

Antennen på DME er ikke optimeret til at virke lige opad, så det er ikke sikkert man kan måle helt op til 500 km. Derudover vil man kunne opfange mere end en DME når man kommer udenfor det område DME'en er designet til at dække, DOC. DOC'en for Rønne VORDME kan man slå op i AIP for Danmark, men det går sikkert til 50000 eller 60000 fod.

Derudover, så er en DME jordstationsudstyr konstrueret således, at dem ændrer på følsomheden over for de signaler den modtager, så stationer der er kraftigere (tættere på, hvis de ellers sender med samme styrke). Da antennen derudover ikke er optimeret til at virke opad, så vil man nok miste DME signalet i en vis højde.

Det sidste problem med DME er, at den kræver en lock-on til at starte med, og derefter fastholder den lock-on ud fra en antagelse om en maksimal hastighed, og ændring i hastighed. Jeg kunne sagtens forestille mig, at hastigheden og accelerationen af en raket kunne bryde denne lock-on.

Jeg vil tro en simpel DME vejer et par kg.


21. nov 2011 kl 11:06

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: DME


Det sidste problem med DME er, at den kræver en lock-on til at starte med, og derefter fastholder den lock-on ud fra en antagelse om en maksimal hastighed,

Ohh, den detalje var jeg ikke klar over. Jeg troede det var flyets sender der var ansvarlig for at holde pulse-raten nogenlunde konstant på DME'en...


Jeg vil tro en simpel DME vejer et par kg.

Jeg tror stadig at en rå optagelse af GPS signalet med efterfølgende post-processing er den billigste, letteste og mest præcise metode.


21. nov 2011 kl 12:40

Oluf Bagger

Re: DME


Jeg tror stadig at en rå optagelse af GPS signalet med efterfølgende post-processing er den billigste, letteste og mest præcise metode.

Hvor meget vil en optagelse fylde af ~30 minutters GPS signal?

Den praecise baandbredde af GPS er vist nok klassificeret? men jeg mener at huske at man regner med ca 20MHz.

Hvis vi siger vi skal bruge 40Ms/s for at optage signalet og siger vi vil noejes med 1 bits oploesning er det 5MB/s. Med 30 minutters optagelse er det 9GB.

Det er alligevel en del, eller har jeg overset noget et eller andet sted?


21. nov 2011 kl 13:32

avatar

Flemming Nyboe

Re: Atomur på en chip

Hej Oluf,

Jeg er helt med på hvad du mener, og at et nøjagtigt ud i raketten er unødvendigt. Udfordringen ligger stadig i repeater radioen med det "ret konstante" delay.
De radioer vi bruger i forvejen, svarer til digitale seriel-forbindelser, hvilket ikke giver bedre tidsopløsning end deres ret beskedne bitrate, dvs. helt ubrugeligt. For at kunne tidsstemple ankomsten af et signal med bedre præcision, er det i praksis nødvendigt at bygge sin egen radio af LNA, mixer, A/D konvertere, og herefter korrelere det modtagne signal med det (kendte) afsendte - ligesom en GPS modtager gør.
Det er jo gjort før, men kompleksiteten er noget højere end den samlede mængde elektronik (og kode) vi fløj med på 1X, så det er ikke god CS kultur.

Vh Flemming


21. nov 2011 kl 14:22

Oluf Bagger

Re: Atomur på en chip

Hej Flemming,

Hvilken type radio'er er det i bruger? Kan man faa adgang til det analoge signal inden bit-detektion?

BR Oluf


21. nov 2011 kl 17:29

Anders Andersen

Galileo satellitnavigation

Når vi når det punkt hvor alt det her bliver aktuelt og vind eller forsvind, så er galileo navigationssystemet i luften og så er højrerestriktionerne ikke længere aktuelle, så vidt jeg forstår planen i hvert fald.

Satellitnavigation er vist vejen frem.


21. nov 2011 kl 17:40

Tobias Tobiasen

Re: Galileo satellitnavigation

Når vi når det punkt hvor alt det her bliver aktuelt og vind eller forsvind, så er galileo navigationssystemet i luften og så er højrerestriktionerne ikke længere aktuelle, så vidt jeg forstår planen i hvert fald.

Satellitnavigation er vist vejen frem.

Glonass er jo allerede i luften og PHK antyder ovenfor at det har de samme begrænsninger i enhederne. Så mon ikke også vi kan forvente at Galileo også får de samme begrænsninger.


21. nov 2011 kl 17:51

Anders Andersen

Re: Galileo satellitnavigation

Glonass er jo allerede i luften og PHK antyder ovenfor at det har de samme begrænsninger i enhederne. Så mon ikke også vi kan forvente at Galileo også får de samme begrænsninger.

Måske. Men de påstår på hjemmesiden og på wikipedia at det bliver et frit tilgængeligt system, uden begrænsninger fra de militære modparter.
Galileo er designet til at give m-størrelsesorden præcision til alle og det har ifølge wikipedia givet anledning til lidt bøvl med usa der gerne vil kunne slukke for signalet.


21. nov 2011 kl 18:43

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: DME


Jeg tror stadig at en rå optagelse af GPS signalet med efterfølgende post-processing er den billigste, letteste og mest præcise metode.

Hvor meget vil en optagelse fylde af ~30 minutters GPS signal?

Du skal vist nok regne med 1MB/s, så det ville være et par GB, ikke noget et flash-kort ikke kan klare.

Mon ikke det her team kan hjælpe ?
http://ccar.colorado.edu/gnss/...nss/


21. nov 2011 kl 19:18

Oluf Bagger

Re: DME


Jeg tror stadig at en rå optagelse af GPS signalet med efterfølgende post-processing er den billigste, letteste og mest præcise metode.

Hvor meget vil en optagelse fylde af ~30 minutters GPS signal?

Du skal vist nok regne med 1MB/s, så det ville være et par GB, ikke noget et flash-kort ikke kan klare.

Mon ikke det her team kan hjælpe ?
http://ccar.colorado.edu/gnss...gnss
/

Spaendende quote. Det ligner et godt og solidt projekt.

De naevner dog paa siden at det (Windows-baserede) capture program har en begraensning paa 600MB eller 38.4 sekunders GPS data saa de regner med 15.6MB/s. Det vil vaere 28GB for en halv times mission. Det kan man godt men det er godt nok meget data.

Jeg vil ogsaa paastaa at komplexiteten af at bygge sin egen GPS front-end (omend den kan baseres paa universitetets loesning) er mindst ligesaa stor som at bygge en UHF-repeater og en korrelator.

Hvis man bruger et UHF-modul ala Radiometrix BiM2A med analog indgang og udgang er det stort set kun korrelatoren man skal lave selv. Den burde kunne laves med tre 10MHz taellere, en latch og en micro-controller. Om BiM2A saa kan taale at blive skudt ud af en kanon/raket skal man sflg lige sikre sig.


21. nov 2011 kl 20:47

Oluf Bagger

Re: DME

I oevrigt, naar jeg Desser GPS-modtageren lidt er det ikke det samme som at keg ikke ogsaa kan se at den bliver rigtig rar at have den dag CS dropper "sub" i "Sub-orbitals". Det er bedst at vide hvor man er inden de-orbit burn.

Til den tid kommer man bare ikke uden om at kunne beregne positionen i real tid.


22. nov 2011 kl 06:25

Karl Lohse

Re: DME


Det sidste problem med DME er, at den kræver en lock-on til at starte med, og derefter fastholder den lock-on ud fra en antagelse om en maksimal hastighed,

Ohh, den detalje var jeg ikke klar over. Jeg troede det var flyets sender der var ansvarlig for at holde pulse-raten nogenlunde konstant på DME'en...


Jeg vil tro en simpel DME vejer et par kg.

Jeg tror stadig at en rå optagelse af GPS signalet med efterfølgende post-processing er den billigste, letteste og mest præcise metode.

En Standard DME til fly ville nok skulle modificeres, hvis den skal bruges til raketter. Ja, DME'en i flyet bestemmer pulserne, det er jo den der spørger. Men når den først får en lock-on, så gater den jo de svar ud, som ligger for langt væk, ud fra den betragtning at flyet ikke lige pludseligt skifter position, eller accelererer som en raket!

Spørgsmålet er, om den gating er for skrap til de accelerationer og hastigheder raketten nær op på. Men så er der jo også det problem at man hurtigt kommer ud af DOC'en, og man vil derefter få svar fra mere end en DME jordstation, og det ødelægger jo hele målingen.

Hvis ellers GPS løsningen kan omgå højderestriktonen, så mener jeg bestemt også at det er den bedste løsning på problemet.

I den forbindelse tænker jeg mon om restriktionen kun har militære sigter, eller om det ikke også er for brugerens skyld? Hvis man antager, at brugeren befinder sig nær jordens overflade, så kan man jo filtrere mange positioner fra ved dårlig GPS signal.

Jeg har f.eks. en ældre HTC med GPS, som jeg har prøvet at bruge i fly. Da den ikke er lavet til flybrug kan man tydeligt se, at den ikke altid kan følge med. Især hvis man slukker den og tænder den et kvarter senere f.eks. Jeg har set den køre ud af en helt forkert tangent, hvor den på kun to eller tre satellitter tror man er et helt andet sted, med en anden fart, ofte flere hundrede km fra hvor man faktisk er.

Hvis der ikke var nogen restriktioner på højde (eller dybde), så kunne den måske have prøvet at bilde mig ind at jeg var på vej forbi månen ...

Men en GPS modtager som er lavet til formålet er helt klart at foretrække, enig.


22. nov 2011 kl 08:15

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: DME


Jeg vil ogsaa paastaa at komplexiteten af at bygge sin egen GPS front-end (omend den kan baseres paa universitetets loesning) er mindst ligesaa stor som at bygge en UHF-repeater og en korrelator.

Du kan købe den færdig hos sparkfun, der var en link højere oppe i debatten.

Jeg ved ikke om man kunne komprimere det modtagne GPS signal, men det ved teamet ovre på ccar helt sikkert.


22. nov 2011 kl 08:48

Oluf Bagger

Re: DME


Jeg vil ogsaa paastaa at komplexiteten af at bygge sin egen GPS front-end (omend den kan baseres paa universitetets loesning) er mindst ligesaa stor som at bygge en UHF-repeater og en korrelator.

Du kan købe den færdig hos sparkfun, der var en link højere oppe i debatten.

Jeg ved ikke om man kunne komprimere det modtagne GPS signal, men det ved teamet ovre på ccar helt sikkert.

Du kan jo ogsaa koebe UHF repeaterne, og korrelatoren i jordstationen er ikke mere kompleks end GPS optageren og har den fordel at den ikke skal flyve.

Mht at komprimere GPS IQ data tror jeg ikke det kan lade sig goere med mindre de gaar ned i 1 bits A/D som jeg gjorde i mit overslag tidligere i traaden. Det ville saa give 5MB/s. Hvis vi vil gemme 15-20 MHz baandbredde kommer vi ikke uden om Nyquist.


22. nov 2011 kl 09:16

avatar

Thomas Scherrer

mange tak

jeg siger mange takker for alle jeres ideer og input,
det er meget godt med en masse brainstorming om teknik.

I skal prøve at forestille jer at en ide skal kunne laves i praksis,
for få midler på relativt kort tid, helst uden at alting skal opfindes fra bunden.
jeg plejer at sige til folk der kommer med tekniske ideer og foreslag,
"fedt, kan du levere den fiks og færdig om 2-4 md" ??
så plejer folk at sige øh nej, jeg trode at DU skulle udføre min ide ?

Mange ideer kan jo teoretisk måske nok lade sig gøre, men husk også
på at vores payloads ikke er 4 store 19" racks med lækkert grej fra alle de store, Det vi skal bruge er limits på størrelse, vægt, pris, udviklingstid, og vi kan oftest sagtens gå på kompromi med performance og funktioner.

Jeg vil helst tage en SD-kort logger fra sparkfun, et lille hjemmebygget microcontroller board, GPS, og en stak sensore, tryk, temperatur, radio moduler af diverse art, video kamera og on screen displays, sådan nogle sager er inden for rækkevidde.


22. nov 2011 kl 10:15

Carsten Kanstrup

Brug af GPS PPS udgang

De fleste GPS modtagere har en PPS udgang, der giver én puls pr. sekund. Jeg formoder, at den udgang virker uanset højden. Om ikke andet fortsætter den nok fra sin egen krystaloscillator, hvis GPS målingen slår fra.

Hvis man synkroniserer modulationen fra raketten med den puls og f.eks. modtager 3 steder på Bornholm (også med GPS PPS), vil man kunne beregne position og højde ganske simpelt og rimelig nøjagtigt - ialtfald når raketten når sit toppunkt, og hastigheden derfor ikke længere er op mod 500 m/s (m/puls).

Samtidig får man 2 separate positionsmålinger - den fra GPS'en i raketten og beregningen på jorden, og det er netop kravet i de Esrange regler for abort systemer, som Peter sendte mig.

@ Thomas Scherrer

Fik du min mail angående en simpel og effektiv modulationsform?


22. nov 2011 kl 10:26

avatar

Thomas Scherrer

Ja

Ja jeg fik din mail, jeg har lavet masser af sådan noget lign,
i praksis virker MODEM kredse sjovt nok bedre og lettere,
de har filtre og sager indbygget til at håndtere meget varierende styrke
og kvalitet og levere et brugbart serielt signal der passer direkte ind i PC i den anden ende..

Ideen med 1PPS signalet er måske nok god på papiret,
men regn lige efter hvad det kræver af drift specifikationer i ulåst tilstand,
desværre det er uden for rækkevidde :-)
det er derfor der sidder cæsium standarder inden i GPS satelitter,
jeg har en lille let rubidium standard på lager, men selv den er for stor og tung og følsom for vibrationer.
igen skal vi ikke over-engieere,
ja vi vil gerne have en rimelig god måling af højden og positionen,
en dopler effekt sender og retningsantenner er løsbart,
hvis ellers jeg kan finde en VCO der virker stabilt i det miliø,
samt en refferance osc der ikke også driller, det er ikke bare normale radioamatør opstillinger :-) med de lydtryk og vibrationer vi har, driller mange normale ting, man skal se og prøve det før man tror på det.


22. nov 2011 kl 11:00

Carsten Kanstrup

4 GPS'er på jorden

Ideen med 1PPS signalet er måske nok god på papiret,
men regn lige efter hvad det kræver af drift specifikationer i ulåst tilstand,
desværre det er uden for rækkevidde :-)

Ja, jeg kan godt se, at PPS pulsen skal være låst hele vejen; men spørgsmålet er, om den ikke også er det?

Alternativt kunne man måske glemme alt om GPS i raketten og blot modtage modulationen (startpuls) 4 steder på jorden (spredt så meget som muligt), som hver har en meget nøjagtig GPS synkroniseret tidsreference. Så går geometrien kun op i ét punkt, som dermed også giver højden.


22. nov 2011 kl 11:54

Mogens Kjær

Omvendt gps?

Nu skal jeg starte med at indrømme at 95% af alt i denne tråd er gået hen over mit hoved. Men det skal nu ikke forhindre mig i at komme med et forslag.

Kunne man ikke lave 3, 4, 5 jord stationer med synkroniserede atomure og en radiomodtager med passende geografisk spredning. Raketten udstyre med en simpel radiosender, som sender et blip hvert sekund (eller 100 gange i sekundet for den sags skyld).

Modtagerne (stedfæstet vha alm GPS) logger nøjagtigt tidspunkt for hvert blip og så er det ellers simpel triangulering at stedfæste raketten. De kan evt løbende sende loggen til mission control, for noget-nær-realtids-tracking. Al kompleksitet bliver på jorden og jordstationerne kan genbruges til fremtidige missioner uden risiko for havari. De bygges selvf af CS, men vil kunne betjenes af radioamatører/CSS'ere på passende adresser.
Nu aner jeg ikke om det er muligt for rimelige penge/tid at bygge 3-6 modtagere, som er præcise nok.

Som sagt går det meste af denne tråd hen over hovedet på mig, så måske har jeg misforstået noget, men er der nogen der foreslår at bygge en gps-enhed der omgår højde/hastighedsrestriktionen? Det lyder som en dum ide at lave et open source project der bryder de regler. Både pga det amerikanske militær, men vel også fordi nogen af slynglerne vil kunne snuppe det til missilnavigation. (Nå ja, men de kan jo snuppe så meget, kan man sige)

Edit, ved genlæsning kan jeg se at mit forslag er det samme som Carstens her ovenover, og han ved tydeligvis mere om den slags end jeg gør.


22. nov 2011 kl 12:53

avatar

Thomas Scherrer

ja men

hvis vi har bare 3 skibe der er fordelt tilpas langt væk
og disse er udstyret med en god pejle antenne, og man optager
vinklen for bedst signal til raketten, er det rimeligt simpelt at regne ud hvor den er henne i 3D, og dermed også højden.
men vi har ikke 3 skibe (endnu)


22. nov 2011 kl 12:55

Carsten Kanstrup

Re: Omvendt gps?

Edit, ved genlæsning kan jeg se at mit forslag er det samme som Carstens her ovenover...

Ja, to sjæle, én tanke, så idéen må være dobbelt så god :-)

Det er formodentlig realistisk at synkronisere de mindst 4 modtagere på jorden med en nøjagtighed på omkring plus/minus 170 ns svarende til 100 m. Afhængig af hvor meget "benspredning" man kan få, burde det række til at fastslå position og højde indenfor omkring 500 m, hvilket burde være nok.

Raketten skal så bare i sin telemetri udsende et løbenummer f.eks. 50-100 gange i sekundet, alt efter hvor mange data, man kan behandle. Så kan man registrere tiden eller tidsforsinkelsen i de 4 modtagere og sende resultatet med løbenummeret til en fælles computer i "mission control" over internettet.


22. nov 2011 kl 13:09

Carsten Kanstrup

Re: ja men

hvis vi har bare 3 skibe der er fordelt tilpas langt væk
og disse er udstyret med en god pejle antenne, og man optager
vinklen for bedst signal til raketten, er det rimeligt simpelt at regne ud hvor den er henne i 3D, og dermed også højden.
men vi har ikke 3 skibe (endnu)

Pejleantenner er ligesom teleskoper - enten er de så wide-vinklede, at de ikke kan bruges til noget, eller også kan man ikke ramme. Desuden får du ualmindelig svært ved at få positionen beregnet i real-time, så missionen kan abortes, hvis raketten kommer uden for området.

Jeg har faktisk overvejet automatiske pejleantenner inde på Bornholm ved at stakke 2 antenner og bruge faseskiftet til at regulere vinklen; men der skal ikke mange mistede pulser til, før antennen peger i den helt forkerte retning.

Jeg ved ikke hvor nøjagtig PPS pulserne fra en GPS modtager er; men som en start kunne man jo forsøge at starte en microcomputertimer ved hver puls og så aflæse timeren, når løbenummeret ankommer fra raketten. Jeg vil tro, at det bliver væsentlig mere nøjagtigt end pejleantenner. For at gøre timeren kort, kan man lade PPS pulsen fra modtageren i "mission control" initiere det næste telegram via uplinken. Med kun ét telegram pr. sekund kan man spare løbenummeret, og så kan det vist ikke gøres meget simplere.


22. nov 2011 kl 13:28

Carsten Kanstrup

Re: ja men

PS. Ved at initiere rakettens telegrammer via uplinken kan man oven i købet let beregne afstanden fra "mission control" til raketten, da man på forhånd kan måle tidsforsinkelsen i de to sendere. På den måde kan man klare sig med 3 modtagere ialt og får oven i købet en meget mere nøjagtig beregning.

Mission control på et højt punkt i Neksø, en modtager på Hammerknuden og én på Christiansø, så skulle den være hjemme.


22. nov 2011 kl 14:18

Carsten Kanstrup

Re: ja men

PS, PS.
Hvis de folk, der skal tanke raketten inden afgang, har en normal GPS med, kender man affyringspositionen nøjagtig, og kan så let beregne den helt nøjagtige afstand til de 3 modtagere. Det er derfor let at korrigere for fejl (tidsforsinkelser, unøjagtighed på PPS puls etc.), idet man bare skal registrere forskellen mellem den målte og den faktiske afstand og trække den fra. Mon ikke man på den måde nærmer sig en nøjagtighed på under 100 m på både position og højde?


22. nov 2011 kl 14:51

Mogens Kjær

Re: ja men

Jamen hvorfor al den kompleksistet med uplink, initiering af telegrammer og jeg skal komme efter dig?

Et simpelt "blip" (som selvfølgelig skal kunne genkendes entydig fra støj og andre sendere), som udsendes med et tidsinterval som er signifikant større end måleusikkerheden. Så er den hjemme.

Hvis man kender Sputniks eksakte position ved launch har man selvfølgelig en værdi at korrigere efter. Men det har formodentlig sin største værdi ved at give et fingerpeg om usikkerheden. Det var af samme årsag jeg ville stille ekstra stationer op.


22. nov 2011 kl 14:52

Anders Grønne

Re: ja men

Mon ikke det var bedre at have den GPS fast på Sputnik. Den kan vel drive lidt fra de optankingsansvarlige forlader fartøjet til der bliver et flot bål.

P.S. P.S. x2 hedder vist nok P.P.S. :)


22. nov 2011 kl 14:55

Carsten Kanstrup

Opsummering

Det blev en gang indlæg oven på indlæg, så lad mig lige summere op, hvordan jeg forestiller mig et meget simpelt og effektivt system til både positions- og højdemåling:

1) Mission Control anbringes på et højt punkt ved Nexø. Her forefindes en retningsbestemt antenne, der peger op mod rakettens forventede slutpunkt, så feltstyrken hele vejen op kan holdes nogenlunde konstant. Fra mission control styres raketten via en uplink på 432 MHz, som bl.a. også bruges til fejlsikker abortsystem (svigter signalet/modulationen i mere end en vis tid, abortes).

2) Uplinken trigges af en PPS puls fra en GPS modtager, så der sendes et signal, præcis når denne puls forekommer. Evt. forsinkelse er acceptabel, blot den er konstant.

3) Raketten returnerer signalet øjeblikkelig på en 1296 MHz downlink. Igen er tidsforsinkelse acceptabel, blot den er konstant.

Med en passende ping-pong kan man evt. benytte samme sendefrekvens på uplink og downlink, hvilket vil simplificere systemet meget; men måske er dette ikke muligt pga. videotransmissionen?

4) Signalet fra raketten modtages i mission control og på to hjælpemodtagere på Hammerknuden og Christiansø - også med opadpegende antenner.

5) Alle tre steder registerers tidsforsinkelsen i forhold til en PPS puls fra en GPS vha. en hardwaretimer. Resultatet (timerværdien) fra de to hjælpemodtagere sendes til mission control via internettet.

6) Før afgang registreres affyringspositionen nøjagtigt vha. en (håndholdt) GPS, og den nøjagtige afstand til de 3 modtagere beregnes.

7) I mission control beregnes den målte afstand fra de 3 modtagere, og den faktiske afstand trækkes fra. Differensen gemmes i computeren til korrektion.

8) Signalstyrken på uplinken reduceres, så feltstyrken er mindst 2 gange lavere end forventet i 100 km højde.

9) Systemerne testes.

10) Feltstyrken hæves igen og AFGANG.


22. nov 2011 kl 15:02

Mogens Kjær

Re: Opsummering

Ok, jeg tier bare stille nu. Som jeg skrev i mit første indlæg, har Carsten tydeligvis mere forstand på det end jeg.
:-)


22. nov 2011 kl 15:07

Carsten Kanstrup

Re: ja men

Jamen hvorfor al den kompleksistet med uplink, initiering af telegrammer og jeg skal komme efter dig?

Et simpelt "blip" (som selvfølgelig skal kunne genkendes entydig fra støj og andre sendere), som udsendes med et tidsinterval som er signifikant større end måleusikkerheden. Så er den hjemme.

Fordi det er meget smartere og giver meget større nøjagtighed.

1) Man sparer en modtager - 3 er nok.

2) Længden af den tæller, der skal registrere tidsdifferensen bliver meget kortere, så den kan ligge i hardware. Problemet er, at du på grund af den serielle kanals begrænsede hastighed ikke kan få en nøjagtig tid ud af en GPS. Du kan derfor ikke beregne en egentlig tidsdifferens på baggrund af sekunder, millisekunder etc. Eneste simple mulighed er at benytte PPS pulsen.

3) Nøjagtigheden stiger betydeligt, da du direkte kender/måler afstanden fra mission control til raketten. Med 3 modtagere og omvendt GPS, kan du beregne en position, men ikke en højde. Én yderligere modtager giver så højden, men den fremkommer ved at trække nogle store tal fra hinanden, hvilket giver en meget stor usikkerhed. Desuden kræver det betydelig mere regnearbejde, da du skal løse 4 ligninger med 4 ubekendte i stedet for blot af finde skæringspunktet mellem 3 afstande.


22. nov 2011 kl 15:16

Mogens Kjær

Re: ja men

Ok, nu skrev jeg godt nok at jeg ville tie stille. Men hvis det er svært at få tiden ud af en GPS, kan så ikke bruge et andet ur?


22. nov 2011 kl 15:31

Keld Laursen

Re: ja men


3) Nøjagtigheden stiger betydeligt, da du direkte kender/måler afstanden fra mission control til raketten. Med 3 modtagere og omvendt GPS, kan du beregne en position, men ikke en højde. Én yderligere modtager giver så højden, men den fremkommer ved at trække nogle store tal fra hinanden, hvilket giver en meget stor usikkerhed. Desuden kræver det betydelig mere regnearbejde, da du skal løse 4 ligninger med 4 ubekendte i stedet for blot af finde skæringspunktet mellem 3 afstande.


Hvorfor skal du bruge 4 for at løse højden? I GPS systemerne skal du bruge 4 fordi du ikke kender afstanden til den enkelte satellit, men kun nogle deltatider(afstande) mellem dig og nogle satellitter. Ergo mangler du en tidsinformation. Med 4 satellitter kan du løse for tiden også og placere dig i et punkt. Okay, jeg mener det bliver 2 punkter hvoraf et let kan filtreres væk.
Sådan er det ikke for din hjemmestrikkede løsning. Du kender 3 nøjagtige positioner (dine modtagere) og du kender 3 nøjagtige afstande. Så kan du så vidt jeg kan se kun lave 1 løsning, og den indebærer også en højde. Eller hvor går mit ræsonnement i skoven?
Du får skæringen mellem 3 kugler, og det giver dig 2 højdeløsninger, hvoraf en er negativ og bør kunne fjernes igen.


22. nov 2011 kl 15:33

Carsten Kanstrup

Re: ja men

Ok, nu skrev jeg godt nok at jeg ville tie stille. Men hvis det er svært at få tiden ud af en GPS, kan så ikke bruge et andet ur?

Jo, hvis du kan skaffe et par stykker med en nøjagtighed, der er mindst 100.000 gange bedre end et normalt krystalstyret ur ;-)


22. nov 2011 kl 15:41

Carsten Kanstrup

Re: ja men

Hvorfor skal du bruge 4 for at løse højden?...

Fordi du ikke kender tiden nøjagtig.

Forestil dig at du har 3 modtagere i en ligesidet trekant, og raketten flyver op lige i midten. Uanset hvor højt raketten kommer, vil de 3 modtagere modtage signalet nøjagtig samtidig. Det viser, at positionen er lige i midten, men giver ingen højde, da vi ikke kender tidsforsinkelsen.

For at få højden med må vi have en 4. modtager. Ideelt set er den lige under raketten. Da tidsforsinkelsen fra det ideelle punkt er lineært med højden, men afhænger af en tangens funktion fra de andre modtagere, kan man beregne højden. Det er imidlertid klart, at da det kun er forskellen mellem tangens og lineært, vil usikkerheden blive meget stor, når raketten kommer højt op, med mindre spredningen mellem de 3 yderste modtagere er meget stor. Med de fysisk mulige placeringer af 4 modtagere ved Bornholm, bliver nøjagtigheden ikke ret stor.


22. nov 2011 kl 15:54

Carsten Kanstrup

Re: ja men

Sådan er det ikke for din hjemmestrikkede løsning. Du kender 3 nøjagtige positioner (dine modtagere) og du kender 3 nøjagtige afstande. Så kan du så vidt jeg kan se kun lave 1 løsning, og den indebærer også en højde.

Rigtigt. I mit 2. forslag, hvor raketten virker som repeater (de 10 punkter) kender man tidsforsinkelsen fra mission control til raketten nøjagtig. Derfor er det bare at trække denne forsinkelse fra de to hjælpemodtagere, så har man alle 3 afstande og dermed både position og højde.


22. nov 2011 kl 15:57

Keld Laursen

Re: ja men

Hvorfor skal du bruge 4 for at løse højden?...

Fordi du ikke kender tiden nøjagtig.

Glem alt efter godmorgen. Jeg fik lige genlæst tråden og ser at det var et svar til en ikke synkroniseret version (puls genereret i raketten). Så har du selvfølgelig ganske ret.


22. nov 2011 kl 16:34

Carsten Kanstrup

Re: ja men

Mon ikke det var bedre at have den GPS fast på Sputnik. Den kan vel drive lidt fra de optankingsansvarlige forlader fartøjet til der bliver et flot bål.

Nej. Når først korrektionen er foretaget, er yderligere GPS på Sputnik overflødig, og så slipper man også for ristede GPS'er og automatisk telemetri fra Sputnik. Faktisk vil man, når først systemet er kalibreret, kunne se, hvor meget Sputnik driver.




22. nov 2011 kl 21:28

Carsten Kanstrup

GPS modtager med 15 ns PPS

Her er f.eks. en GPS modtager med en PPS puls med en nøjagtighed på 15 ns: http://www.trimble.com/timing/...amp;
Den forhandles i DK af EG Components 43 43 50 00.


22. nov 2011 kl 21:41

Bill Selmer Jensen

Re: GPS modtager med 15 ns PPS

Her er f.eks. en GPS modtager med en PPS puls med en nøjagtighed på 15 ns: http://www.trimble.com/timing/...amp;
Den forhandles i DK af EG Components 43 43 50 00.

Ved ikke om det her giver problemer?


Operational (COCOM)
Limits:

Altitude 18,000 m
Velocity 515 m/s
Either limit may be exceeded, but not both


22. nov 2011 kl 22:54

Carsten Kanstrup

Re: GPS modtager med 15 ns PPS

Her er f.eks. en GPS modtager med en PPS puls med en nøjagtighed på 15 ns: http://www.trimble.com/timing/...amp;
Den forhandles i DK af EG Components 43 43 50 00.

Ved ikke om det her giver problemer?


Operational (COCOM)
Limits:

Altitude 18,000 m
Velocity 515 m/s
Either limit may be exceeded, but not both

Nej, for i mit forslag skal GPS'en bruges på jorden, hvor højden er under 100 m, og hastigheden 0.

Iøvrigt har samme firma vist også modtagere med 5 Hz output, hvilket nok er endnu bedre, da det giver 5 målinger/s.


23. nov 2011 kl 00:37

Elias Holm

Gps som atomur

Er jeg den eneste der har svært ved at forstå at det skulle være svært at få udlæst tiden fra en gps modtager?

Gps modtagere bliver brugt over hele verdenen til præcis tidsangivelse og til at erstatte atomure. Se bare 4G netværket, det bruger gps modtagere for at få en præcis tidangivelse.

Som Carsten også er inde på bruger man bare en gps modtager i hver pejlestation som tidsangiver. Så kan man jo sende et ping til raketten fra en af pejlestationerne og måle hvor lang tid det er om at komme tilbage til pejlestationerne igen. Pejlestationerne sender resultatet via internettet tilbage til Mission Control hvor tiderne bliver sammenlignet for hvert "ping" og wupti så er der en præcis angivelse af hvor raketten er på et givet tidspunkt.


23. nov 2011 kl 07:05

Oluf Bagger

Re: Gps som atomur

Er jeg den eneste der har svært ved at forstå at det skulle være svært at få udlæst tiden fra en gps modtager?

Gps modtagere bliver brugt over hele verdenen til præcis tidsangivelse og til at erstatte atomure. Se bare 4G netværket, det bruger gps modtagere for at få en præcis tidangivelse.

Som Carsten også er inde på bruger man bare en gps modtager i hver pejlestation som tidsangiver. Så kan man jo sende et ping til raketten fra en af pejlestationerne og måle hvor lang tid det er om at komme tilbage til pejlestationerne igen. Pejlestationerne sender resultatet via internettet tilbage til Mission Control hvor tiderne bliver sammenlignet for hvert "ping" og wupti så er der en præcis angivelse af hvor raketten er på et givet tidspunkt.

I den konfiguration har du jo netop ikke brug for en saerlig praecis tidsangivelse. Du kan uden problemer faa en 10MHz reference krystal oscillator der er +/- 25ppm over temperatur og aeldning. Det er rigeligt til at maale forsinkelser.

Du sender et ping fra en af jordstationerne (og ping her kunne vaere dine up-link kontrolinformationer) sender det tilbage fra raketten og modtager begge signaler paa tre jordstationer. Hver af de tre jordstationer har en taeller drevet af f.eks en 10MHz 25ppm reference og saa gemmer du taeller-vaerdien for alle opadgaaende og nedadgaaende flanker paa ping-signalet og det re-transmitterede ping-signal.

Hvis din up-link kontrol er 1200 bit/s skulle du gerne faa et par hundrede flanker i signalerne per sekund.

Jordstationen burde kunne laves med to UHF-modtagere, en oscillator, en lille FPGA og en computer til at udregne forsinkelsen og sende den til de oevrige jordstationer.

Saa kunne man holde oeje med positionen fra kontrolcentret i real tid.

Man skal bruge UHF repeatere hvor man kan faa fat i signalet inden det bliver re-samplet, ellers bliver granulariteten for stor, De kan faas hos Farnell til nogle hundrede kroner stykket.

Hvis krystallerne er 25ppm er usikkerheden paa forsinkelsen ogsaa 25ppm og det er vel til at leve med. Ved postprocessering man man fjerne de 25ppm efter missionen hvis man sammenligner reference ping'et med en reference der er laast til et atom-ur.


23. nov 2011 kl 08:23

Carsten Kanstrup

Re: Gps som atomur


Som Carsten også er inde på bruger man bare en gps modtager i hver pejlestation som tidsangiver. Så kan man jo sende et ping til raketten fra en af pejlestationerne og måle hvor lang tid det er om at komme tilbage til pejlestationerne igen. Pejlestationerne sender resultatet via internettet tilbage til Mission Control hvor tiderne bliver sammenlignet for hvert "ping" og wupti så er der en præcis angivelse af hvor raketten er på et givet tidspunkt.

I den konfiguration har du jo netop ikke brug for en saerlig praecis tidsangivelse. Du kan uden problemer faa en 10MHz reference krystal oscillator der er +/- 25ppm over temperatur og aeldning. Det er rigeligt til at maale forsinkelser.

Så let er det desværre ikke. Det er nok til at måle afstanden fra mission control til raketten, men ikke afstanden til de to andre modtagere. Disse modtagere skal have én eller anden form for meget præcis synkronisering med mission control. Det kan gøres på flere måder:

1) Man kan synkronisere med GPS. Det er simpelt, men relativt dyrt og giver kun én eller få målinger pr. sekund.

2) Man kan synkronisere med et radiosignal - f.eks.. uplinken selv - og lægge tidsforsinkelsen fra mission control til de to modtagere til. Det er også simpelt, men kræver ekstra antenneanlæg og modtagere med mindre det er muligt at lægge uplink og downlink på samme frekvens.

3) Man kan sende et radiosignal fra de to hjælpemodtagere til mission control, når signalet fra raketten modtages. Derved spares internetforbindelsen, men der skal ofres ekstra radiosendere, og der er to relativt usikre repeaterdelays (pga. den relativt lave modulationsfrekvens kan man ikke få en skarp puls).

Hvilken en af metoderne man vælger, må afhænge af, hvad der er nemmest.


23. nov 2011 kl 08:32

Oluf Bagger

Re: Gps som atomur



Så let er det desværre ikke. Det er nok til at måle afstanden fra mission control til raketten, men ikke afstanden til de to andre modtagere. Disse modtagere skal have én eller anden form for meget præcis synkronisering med mission control. Det kan gøres på flere måder:

1) Man kan synkronisere med GPS. Det er simpelt, men relativt dyrt og giver kun én eller få målinger pr. sekund.

2) Man kan synkronisere med et radiosignal - f.eks.. uplinken selv - og lægge tidsforsinkelsen fra mission control til de to modtagere til. Det er også simpelt, men kræver ekstra antenneanlæg og modtagere med mindre det er muligt at lægge uplink og downlink på samme frekvens.


Jeg mener netop det er saa let. Naar jeg skriver at hver jordstation har to UHF-modtagere er det jo netop for at kunne modtage baade det udsendte og det returnerede ping.

En UHF-modtager koster 3-400 kr, to modtagere kan dele antenne. Hvad er problemet?


23. nov 2011 kl 08:48

Carsten Kanstrup

Re: Gps som atomur

Jeg mener netop det er saa let. Naar jeg skriver at hver jordstation har to UHF-modtagere er det jo netop for at kunne modtage baade det udsendte og det returnerede ping.

Altså metode 2. To modtagere kan kun dele antenne, hvis de ligger på samme frekvens; men p.t. er uplink 432 MHz og downlink 1296 MHz.


23. nov 2011 kl 13:37

Elias Holm

Re: Gps som atomur



I den konfiguration har du jo netop ikke brug for en saerlig praecis tidsangivelse. Du kan uden problemer faa en 10MHz reference krystal oscillator der er +/- 25ppm over temperatur og aeldning. Det er rigeligt til at maale forsinkelser.

Du sender et ping fra en af jordstationerne (og ping her kunne vaere dine up-link kontrolinformationer) sender det tilbage fra raketten og modtager begge signaler paa tre jordstationer. Hver af de tre jordstationer har en taeller drevet af f.eks en 10MHz 25ppm reference og saa gemmer du taeller-vaerdien for alle opadgaaende og nedadgaaende flanker paa ping-signalet og det re-transmitterede ping-signal.

Hvis din up-link kontrol er 1200 bit/s skulle du gerne faa et par hundrede flanker i signalerne per sekund.

Jordstationen burde kunne laves med to UHF-modtagere, en oscillator, en lille FPGA og en computer til at udregne forsinkelsen og sende den til de oevrige jordstationer.

Saa kunne man holde oeje med positionen fra kontrolcentret i real tid.

Man skal bruge UHF repeatere hvor man kan faa fat i signalet inden det bliver re-samplet, ellers bliver granulariteten for stor, De kan faas hos Farnell til nogle hundrede kroner stykket.

Hvis krystallerne er 25ppm er usikkerheden paa forsinkelsen ogsaa 25ppm og det er vel til at leve med. Ved postprocessering man man fjerne de 25ppm efter missionen hvis man sammenligner reference ping'et med en reference der er laast til et atom-ur.

Hvis man kun har en jordstation er det ikke særligt vigtigt at have en præcis tidsangivelse. Men en jordstation giver jo også kun afstanden til raketten som ikke kan bruges til at få en højde.

Der er brug for flere jordstationer for at få en præcis position af raketten og derved højden. Her er det vigtigt at alle jordstationerne arbejder med den samme tid. Og det er her GPS modtageren kommer ind i billedet. Istedet for at bruge et atomur kan man bruge en simpel GPS modtager til at synkronisere tiden imellem jordstationerne således at man kan måle den præcise tid af hvornår man har modtaget ping´et fra raketten og derved på en simpel måde udregne hvor raketten er.

Jordstation A vil sende et signal eller et ping op til en repeater i raketten på et bestemt tidspunkt. Da forsinkelsen i repeateren er kendt kan man trække denne fra tiden og halvere den resterende tid med to. Nu kan man på en simpel måde finde ud af hvor langt raketten er fra Jordstation A og man ved også hvornår repeateren i raketten har sendt signalet/ping´et tilbage igen. Nu når man ved hvornår repeateren i raketten har sendt pinget tilbage skal man bare have to andre jordstationer (jordstation B og C) der kun skal notere tiden hvor de har modtaget pinget fra raketten og sende denne tilbage til jordstation A så man kan sammenligne tiderne og derved få forsinkelsen af signalet. Måden man sender og tiden det tager at sende tiderne tilbage fra jordstation B og C til jordstation A er irrelevante da man allerede har et tidsstempel for hvornår signalet/ping´et er modtaget i kraft af at alle jordstationer køre med den samme tid.


Så let er det desværre ikke. Det er nok til at måle afstanden fra mission control til raketten, men ikke afstanden til de to andre modtagere. Disse modtagere skal have én eller anden form for meget præcis synkronisering med mission control. Det kan gøres på flere måder:

1) Man kan synkronisere med GPS. Det er simpelt, men relativt dyrt og giver kun én eller få målinger pr. sekund.

2) Man kan synkronisere med et radiosignal - f.eks.. uplinken selv - og lægge tidsforsinkelsen fra mission control til de to modtagere til. Det er også simpelt, men kræver ekstra antenneanlæg og modtagere med mindre det er muligt at lægge uplink og downlink på samme frekvens.

3) Man kan sende et radiosignal fra de to hjælpemodtagere til mission control, når signalet fra raketten modtages. Derved spares internetforbindelsen, men der skal ofres ekstra radiosendere, og der er to relativt usikre repeaterdelays (pga. den relativt lave modulationsfrekvens kan man ikke få en skarp puls).

Hvilken en af metoderne man vælger, må afhænge af, hvad der er nemmest.

Ved brug af GPS til synkronisering af tiderne i jordstationerne kan man sagens få mange målinger i sekundet. GPS-tiden har kun til formål at synkronisere tiden i krystal oscillatorene i jordstationerne. Når krystal oscillatoren køre efter den samme tid som GPS-tiden kan man aflæse tiden så mange gange man vil.
Det er heller ikke særligt dyrt at bruge GPS. En simpel GPS modtager koster ikke mange penge og man kan sagens synkronisere tiden efter den.
Der skal dog programeres nogle programmer som skal køre på nogle computere i jordstationerne som skal stå for at tidstemple alle ping´erne fra raketten og udregne en position af raketten.


23. nov 2011 kl 14:28

Lars Tørnes Hansen

Bemanding af Jordstation

Jeg er gerne med til at bemande en jordstation.

Jeg er radioamatør, OZ5AFW med D-licens, så jeg kan være ansvarlig for den jordstation jeg er ved, hvis man holder sig til frekvensbånd der må bruges af indehaveren af en D-licens.

Hilsen: Lars, der er medlem af CSS


23. nov 2011 kl 14:35

Oluf Bagger

Re: Gps som atomur

@Elias Holm,

Jordstation A: sender ping'er til raketten, modtager ingenting.

Jordstationer B,C og D modtager pinger fra Jordstation A og gensendte ping'er fra raketten.

Forslaget er at have to modtagere i hver jordstation. Den ene modtager en serie af ping'er sendt fra Jordstation A. Ping'erne kunne evt vaere kontrol-data sendt til raketten. Den anden modtager en re-transmiteret kopi af ping'erne fra raketten paa en anden frekvens.

Jordstation B vil observere at forsinkelsen mellem de to signaler aendrer sig efter lift-off. Aendringen vil vaere proportional med den foroegede afstand fra Jordstation A til raketten og tilbage til Jordstation B.


23. nov 2011 kl 14:52

Carsten Kanstrup

Re: Gps som atomur

Ved brug af GPS til synkronisering af tiderne i jordstationerne kan man sagens få mange målinger i sekundet. GPS-tiden har kun til formål at synkronisere tiden i krystal oscillatorene i jordstationerne. Når krystal oscillatoren køre efter den samme tid som GPS-tiden kan man aflæse tiden så mange gange man vil.
Det er heller ikke særligt dyrt at bruge GPS. En simpel GPS modtager koster ikke mange penge og man kan sagens synkronisere tiden efter den.

Det er i princippet rigtigt. Det er jo netop det, der gøres i de GPS tidsreferencer, der også har f.eks. en 10 MHz udgang. Dog skal man passe på fasen. Jeg ville nok prøve med én af de GPS'er, der har en 5- eller 10-PPS udgang. Man kan nok alligevel ikke nå flere beregninger pr. sekund, og så er man sikker på at alle stationer er 100% fasesynkrone.

Billige GPS'er har ofte en PPS udgang, der ikke er meget bedre end omkring plus/minus 1 mikrosekund. Det svarer til 600 m, så man skulle gerne en faktor 10 længere ned. 15 ns, som den model jeg beskrev, er selvfølgelig luksus; men prisen stiger nok også derefter (har ikke checket - derfor skrev jeg relativ dyr).


23. nov 2011 kl 15:25

Elias Holm

Re: Gps som atomur

@Elias Holm,

Jordstation A: sender ping'er til raketten, modtager ingenting.

Jordstationer B,C og D modtager pinger fra Jordstation A og gensendte ping'er fra raketten.

Forslaget er at have to modtagere i hver jordstation. Den ene modtager en serie af ping'er sendt fra Jordstation A. Ping'erne kunne evt vaere kontrol-data sendt til raketten. Den anden modtager en re-transmiteret kopi af ping'erne fra raketten paa en anden frekvens.

Jordstation B vil observere at forsinkelsen mellem de to signaler aendrer sig efter lift-off. Aendringen vil vaere proportional med den foroegede afstand fra Jordstation A til raketten og tilbage til Jordstation B.

Har du da ødelagt antennen på jordstation A?

Jordstation A kan sagens modtage ping´et fra raketten.

Man kan slippe for at skulle have to antenner og regne forsinkelsen ud fra jordstation A til de andre jordstationer plus man kan nøjes med at have tre jordstationer hvis man synkronisere jordstationernes tid med gps-tiden. Der skal bare være en simpel repeater oppe i raketten der modtager på en frekvens og sender på en anden frekvens. Den behøver ikke have noget at gøre med rakettens uplink eller andre af rakettens systemer. Frekvenserne til repeteren kan ligge på 2m båndet eller 70cm båndet. Sådan en repeater fylder ikke meget og vil fungere uafhængig af rakettens andre systemer plus at det er meget mere simpelt og fejltolerant.

Det er i princippet rigtigt. Det er jo netop det, der gøres i de GPS tidsreferencer, der også har f.eks. en 10 MHz udgang. Dog skal man passe på fasen. Jeg ville nok prøve med én af de GPS'er, der har en 5- eller 10-PPS udgang. Man kan nok alligevel ikke nå flere beregninger pr. sekund, og så er man sikker på at alle stationer er 100% fasesynkrone.

Billige GPS'er har ofte en PPS udgang, der ikke er meget bedre end omkring plus/minus 1 mikrosekund. Det svarer til 600 m, så man skulle gerne en faktor 10 længere ned. 15 ns, som den model jeg beskrev, er selvfølgelig luksus; men prisen stiger nok også derefter (har ikke checket - derfor skrev jeg relativ dyr).

Jeg tænkte på at forbinde en usb gpsmodtager og en radio til en computer. Så kunne man have nogle programmer der sørger for at tidsstemple de modtagede signaler fra raketten. Det kræver at man kender forsinkelsen i radioen, repeteren, computeren osv og korrigere for det. De tidsstemplet signaler kan så blive sendt tilbage til jordstation A hvor der er en anden computer der sørger for at regne afstanden fra de tre jordstationer til raketten ud og sammensætte disse så man får en position på raketten. For at få hastigheden og retningen på raketten sammensætter man bare flere målinger.

Mvh Elias
CSS
OZ6EH Radioamatør med A licens


23. nov 2011 kl 15:43

Carsten Kanstrup

Re: Gps som atomur

Jeg tænkte på at forbinde en usb gpsmodtager og en radio til en computer. Så kunne man have nogle programmer der sørger for at tidsstemple de modtagede signaler fra raketten. Det kræver at man kender forsinkelsen i radioen, repeteren, computeren osv og korrigere for det.

Det er slet ikke nøjagtig nok. Alene USB porten er pollet med en frekvens på 1 ms, så allerede her har du lige en unøjagtighed på 300 km! Dertil kommer så Windows preemptive multitasking med yderligere en unøjagtighed på mindst 3000-4500 km (10-15 ms). Det er derfor en GPS har en separat PPS udgang, som kan kobles direkte ind på en hardwaretimer.


23. nov 2011 kl 16:55

Oluf Bagger

Re: Gps som atomur

@Elias Holm,

Jordstation A: sender ping'er til raketten, modtager ingenting.

Jordstationer B,C og D modtager pinger fra Jordstation A og gensendte ping'er fra raketten.

Forslaget er at have to modtagere i hver jordstation. Den ene modtager en serie af ping'er sendt fra Jordstation A. Ping'erne kunne evt vaere kontrol-data sendt til raketten. Den anden modtager en re-transmiteret kopi af ping'erne fra raketten paa en anden frekvens.

Jordstation B vil observere at forsinkelsen mellem de to signaler aendrer sig efter lift-off. Aendringen vil vaere proportional med den foroegede afstand fra Jordstation A til raketten og tilbage til Jordstation B.

Har du da ødelagt antennen på jordstation A?

Jordstation A kan sagens modtage ping´et fra raketten.


At jeg skrev at jordstation A kun er en sender var for at goere forklaringen simplere. Og da en vigtig pointe er at forsinkelsen i sendere skal forsvinde fra udregningerne skal man modtage baade pinget fra A og svaret fra raketten hvilket vil goere at A i saa fald skulle sende og modtage samtidig paa den samme frekvens. Det er lidt traels at skulle goere i praksis.

Jordstationerne B, C og D er ens hvilket er rart. Det er nemmere at lave tre identiske set-ups snarere end to der kun kan modtage og en der kan baade sende og modtage.


Man kan slippe for at skulle have to antenner og regne forsinkelsen ud fra jordstation A til de andre jordstationer plus man kan nøjes med at have tre jordstationer hvis man synkronisere jordstationernes tid med gps-tiden. Der skal bare være en simpel repeater oppe i raketten der modtager på en frekvens og sender på en anden frekvens. Den behøver ikke have noget at gøre med rakettens uplink eller andre af rakettens systemer. Frekvenserne til repeteren kan ligge på 2m båndet eller 70cm båndet. Sådan en repeater fylder ikke meget og vil fungere uafhængig af rakettens andre systemer plus at det er meget mere simpelt og fejltolerant.


Mere simpelt og fejl-tolerant end hvad?

Det ville vaere rart ikke at skulle opfinde nye signaler raketten skal modtage. Derfor ville det bedste vaere at genbruge de signaler der i dag bliver sendt til raketten som Ping.

Hvis repeaterens modtager virker paa den frekvens der i forvejen bliver brugt til up-link kan man i foerste omgang lade repeateren vaere helt seperat fra den nuvaerende modtager. Hvis man saa efter et par flyvninger har set at modtageren fra repeateren er ligesaa paalidelig som den modtager man bruger i forvejen kunne man spare en modtager vaek.

Man skal kende positionen af jordstationerne. Afstanden mellem dem er ikke saa svaer at beregne.


23. nov 2011 kl 17:33

Elias Holm

Re: Gps som atomur


Det er slet ikke nøjagtig nok. Alene USB porten er pollet med en frekvens på 1 ms, så allerede her har du lige en unøjagtighed på 300 km! Dertil kommer så Windows preemptive multitasking med yderligere en unøjagtighed på mindst 3000-4500 km (10-15 ms). Det er derfor en GPS har en separat PPS udgang, som kan kobles direkte ind på en hardwaretimer.

Det kan godt være det ikke er en god ide med en usb gps. Hvis bare de forsinkelser du omtaler ikke er variable så kan man vel sortere dem fra. Men som du selv er inde på så er windows multitasking netop variabel.


At jeg skrev at jordstation A kun er en sender var for at goere forklaringen simplere. Og da en vigtig pointe er at forsinkelsen i sendere skal forsvinde fra udregningerne skal man modtage baade pinget fra A og svaret fra raketten hvilket vil goere at A i saa fald skulle sende og modtage samtidig paa den samme frekvens. Det er lidt traels at skulle goere i praksis.

Jordstationerne B, C og D er ens hvilket er rart. Det er nemmere at lave tre identiske set-ups snarere end to der kun kan modtage og en der kan baade sende og modtage.

Jordstation A skal ikke sende og modtage på samme frekvens. En repeater sender og modtager jo heller ikke på samme frekvens.
Du kan sagens få forsinkelserne til at forsvinde for udregningen. Du bør læse min tidligere post igen da jeg har beskrevet hvordan man netop kan fjerne denne forsinkelse, så lange at den ikke er variabel.

Mere simpelt og fejl-tolerant end hvad?

Det ville vaere rart ikke at skulle opfinde nye signaler raketten skal modtage. Derfor ville det bedste vaere at genbruge de signaler der i dag bliver sendt til raketten som Ping.

Hvis repeaterens modtager virker paa den frekvens der i forvejen bliver brugt til up-link kan man i foerste omgang lade repeateren vaere helt seperat fra den nuvaerende modtager. Hvis man saa efter et par flyvninger har set at modtageren fra repeateren er ligesaa paalidelig som den modtager man bruger i forvejen kunne man spare en modtager vaek.

Man skal kende positionen af jordstationerne. Afstanden mellem dem er ikke saa svaer at beregne.

Det er mere simpelt at have en lille repeater der modtager og sender på fx 2m eller 70cm båndet. Man indsætter bare et skillefilter hvis man vælger at bruge 70cm båndet så repeateren ikke forstyre selve styringen af raketten. Det smarte er så at man kan genbruge rakettens 70cm antenne til positionsbestemmelse.
Hvis man bruger rakettens up og downlink til at måle afstand skal man jo sende et datasignal op til raketten som skal igennem en masse delsystemer (som jeg ikke lige orker at skive om nu) som forsinker signalet før de bliver sendt ned igen. Hvis bare en ting går galt i denne proces bliver signalet enten forsinket eller forsvinder helt, hvilket betyder at man ikke ved hvor raketten befinder sig.
Derfor er en lille selvstændig repeater der hverken fylder, vejer eller koster meget også mere fejltolerant.

Mvh Elias
CSS
OZ6EH


23. nov 2011 kl 17:44

Oluf Bagger

Re: Gps som atomur


Jordstation A skal ikke sende og modtage på samme frekvens. En repeater sender og modtager jo heller ikke på samme frekvens.
Du kan sagens få forsinkelsen til at forsvinde for udregningen. Du bør læse min tidligere post igen da jeg har beskrevet hvordan man netop kan fjerne denne forsinkelse.

I det system jeg beskriver skal de jordstationer der modtager modtage baade up-link og down-link signalet. Derfor ville station A skulle kunne modtage det signal den selv sender paa samme frekvens. Det sparer dig for at skulle kunne tidsfastsaette modtagne signaler praecist.

Proev lige at laese beskrivelsen igen.

I raketten er du noedt til at have en repeater der ikke re-timer. Der er en simpel repeater med en UHF sender og modtager noedvendig. Hvis du laeser ovenfor foreslaar jeg et modul ala BIM2A da det er helt analogt og du kan endda by-passe data sliceren.


24. nov 2011 kl 07:34

avatar

Sune Jensen

Hvorfor som frontfigur

Som jeg ser det her er det som om at Carsten har en masse expertisse indenfor dette område så hvorfor da ikke sætte ham i CS abejdsgruppe. Hvis han er interesseret eller CS har muligheder for dette


24. nov 2011 kl 09:36

Carsten Kanstrup

Re: Hvorfor som frontfigur

Som jeg ser det her er det som om at Carsten har en masse expertisse indenfor dette område så hvorfor da ikke sætte ham i CS abejdsgruppe. Hvis han er interesseret eller CS har muligheder for dette

Fordi han ikke har tid og bor for langt væk :-)

Hvis jeg stadig var single og boede i Bagsværd, ville jeg måske allerede være en del af CS, hvis de kunne bruge mig; men nu har jeg familie, bor i midtjylland og har eget firma inden for elektronikudvikling, som tager alt min tid bl.a. med min nye feltbus Max-i. Så selv om jeg har den ekspertise, der skal til (elektronikingeniør, radioamatør med A-licens og omkring 24 års erfaring med strålingstolerante FPGA'er), må jeg nøjes med at støbe kuglerne og håbe, at andre har tid og lyst til at skyde dem af.


29. nov 2011 kl 21:27

Johannes Poulsen

3 anderledes forslag.

Efter at have læst bloggen lå jeg en aften og kom på nogle alternative ideer som måske kunne bringe lidt (fysisk) dataindsamling ind. Metoderne er nok ikke eksakte, men kan nok give et fingerpeg om sputniks højde.

1. måle den ioniserende stråle som sputnik udsættes for. Teorien er at denne burde øge efterhånden som sputnik stiger op gennem lufthavet og nærmer sig verdensrummet. Herigennem få en indikation af højden over jorden. Dataindsamling kunne forgå med et elektronisk dosismeter og en tæller.

2. Måle temperaturen uden for sputnik. Der eksisterer sikkert tabeller for temperatur variationen gennem atmosfæren. En lille sensor udenpå sputnik kunne klare dette. Uanset kunne det være interessant at se kurven.

3. Bruge en vidvinkel optik som optager et omtrenligt vandret billede. Herigennem måle vinklen mellem solen og horisonten. Ved trigonemetri, kendskabet til delta vinklen ved apogee og jordens radius kan højden af Sputnik beregnes.

Hvad synes i - er det helt ude i hampen ?


29. nov 2011 kl 22:34

Jan Haugsted

forslag nr. 2

Sjovt nok har jeg ikke hørt andre nævne temperaturen som højdemåler - det lyder jo nemt. Jeg lærte i skolen at temperaturen falder 1 grad pr. 200m men det er mange år siden. Wikipedia siger ca 1 grad pr. 100m, men mon ikke der skulle findes et nogenlunde videnskabeligt tal?

Muligvis vil det dog være vanskeligt at finde et sted på raketten hvor temperaturen hverken er påvirket af motorvarme eller friktionsvarme?


30. nov 2011 kl 00:33

Palle Koch

forslag nr. 2

I følge International Standard Atmosphere (ISA) kan temperaturen kun bruges til højde bestemmelse op til 11km's højde, hvor temperaturen vil være -56.5 °C, fra 11km til 20km vil temperaturen være konstant -56.5 °C over 20km stiger temperaturen igen etc.

http://en.wikipedia.org/wiki/I...here

Der er mere ide i at bruge et barometer som kan måle ned til <0,1 Pa, samtidig med at man måler temperaturen og ud fra disse beregne højden.

Men det er ikke en simpel beregning og vil være behæftet med en relativ stor usikkerhed da ISA modellen er baseret på middelværdier.

--Palle


30. nov 2011 kl 02:21

Lars Tørnes Hansen

Re: 3 anderledes forslag.

...
sputnik

Hvad synes i - er det helt ude i hampen ?

En mindre detalje om navne:

Sputnik er det søfartøj hvorfra raketten affyres, så Sputnik flyver ingen steder.


07. dec 2011 kl 09:35

Carsten Kanstrup

Et bedre og simplere system

1) Mission Control anbringes på et højt punkt ved Nexø. Her forefindes en retningsbestemt antenne, der peger op mod rakettens forventede slutpunkt, så feltstyrken hele vejen op kan holdes nogenlunde konstant. Fra mission control styres raketten via en uplink på 432 MHz, som bl.a. også bruges til fejlsikker abortsystem (svigter signalet/modulationen i mere end en vis tid, abortes).

2) Raketten returnerer modulationen/data øjeblikkelig i lydkanalen på en 1296 MHz downlink, som også benyttes til videotransmission. Ved en passende modulation kan lydkanalens 0-3kHz bruges til lyd og den øverste del til data.

3) På Hammerknuden og Christiansø anbringes to simple CW hjælpesendere på samme frekvens som Nexø senderen (432 MHz) og med samme type antenne.

4) Alle tre sendere udsender et kort CW burst trigget af en PPS puls fra en GPS modtager, dog således at signalet fra Nexø senderen forsinkes f.eks. 200 us svarende til 60 km, så uanset hvilken position raketten har inden for skydeområdet og lidt udenfor, vil de 3 returnerede CW bursts altid ankomme i samme rækkefølge til mission control - Christiansø-burst, Hammerknude-burst og Nexø-burst. Selv ved 1000 m/s (over 2 gange lydens hastighed) bevæger raketten sig kun 20 cm på 200 us, så selv en noget større forsinkelse er uden betydning. Det er en fordel med GPS'er med 5-PPS eller 10-PPS udgang; men 1-PPS er også brugbart.

5) Før afgang registreres affyringspositionen nøjagtigt vha. en håndholdt GPS, og den nøjagtige afstand til de 3 sendere beregnes.

6) I mission control registerers tidsforsinkelsen af alle tre pulser vha. 3 hardwaretimere og tidsforsinkelsen fra Nexøsenderen trækkes fra (f.eks. -200 us preload af counter). Tidsforsinkelsen omregnes til afstand, og den faktiske afstand trækkes fra (med en passende clockfrekvens og preload fås afstanden direkte uden udregninger). Differensen gemmes i computeren til korrektion af alle efterfølgende målinger, eller differensen preloades i timerne før hver måling, så regning er unødvendig.

Når først korrektionen er registreret, behøver man ikke længere GPS på Sputnik og kan man faktisk se, hvor meget den driver.

7) Signalstyrken på uplinken fra Nexø senderen reduceres, så feltstyrken er mindst 2-3 gange lavere end forventet i 100 km højde. Pga. den opadpegende antenne skal sendeeffekten nok reduceres mindre end 10 gange, hvilket betyder, at PA trinnet ikke behøver at kobles ud.

8) Systemerne testes.

9) Feltstyrken hæves igen og AFGANG.

Fordelen ved dette system er, at det ikke kræves internetforbindelse fra de to hjælpestationer. Desuden er nøjagtigheden større, da systemet er fuldt symetrisk (lydkanalens begrænsede båndbredde giver en tidsforsinkelse; men den er den samme for alle 3 pulser). En simpel CW sender er nok ikke mere kompliceret end en modtager, som jo skal have blandetrin etc., så alt i alt - et meget simplere og bedre system.


07. dec 2011 kl 09:52

Carsten Kanstrup

Re: Et bedre og simplere system

PS. Da alle signaler modtages i Nexø, skal man selvfølgelig trække halvdelen af tidsforsinkelsen til Nexø (afstanden fra raket til Nexø) fra alle 3 målinger.


07. dec 2011 kl 10:07

Oluf Bagger

Re: Et bedre og simplere system

Er nedenstaaende ikke endnu simplere (kopieret fra tidligere indlaeg)?

Jordstation A: sender ping'er til raketten, modtager ingenting.

Jordstationer B,C og D modtager pinger fra Jordstation A og gensendte ping'er fra raketten.

Forslaget er at have to modtagere i hver jordstation. Den ene modtager en serie af ping'er sendt fra Jordstation A. Ping'erne kunne evt vaere kontrol-data sendt til raketten. Den anden modtager en re-transmiteret kopi af ping'erne fra raketten paa en anden frekvens.

Jordstation B vil observere at forsinkelsen mellem de to signaler aendrer sig efter lift-off. Aendringen vil vaere proportional med den foroegede afstand fra Jordstation A til raketten og tilbage til Jordstation B.

Forsinkelsen kan maales i de enkelte jordstationer med f.eks en 10MHz taeller der samples paa flankerne af begge signaler.

Man undgaar at skulle have flere sendere paa kontrol-kanalen til raketten hvilket maa vaere en god ting.


07. dec 2011 kl 12:11

Carsten Kanstrup

Re: Et bedre og simplere system

Er nedenstaaende ikke endnu simplere (kopieret fra tidligere indlaeg)?

Det tror jeg ikke.

Du skal bruge 4 stationer med 1 sender, 6 modtagere, 6 antenner, og mindst 2 realtids internetforbindelser til mission control (svære at skaffe), så position og højde kan beregnes i realtid, hvilket er nødvendigt for at kunne aborte, hvis raketten kommer uden for skydeområdet.

Jeg skal kun bruge 3 stationer med 3 sendere, 3 GPS'er, 4 antenner og 1 modtager. De to sendere er ganske almindelige radioamatør stationer i CW mode (telegrafi) nøglet at et PPS signal. Det kræver max én transistor at lave ud over, hvad der let kan skaffes.

Som alternativ til GPS'erne kan man bruge 2 modtagere, som modtager signalet fra mission control og sender det videre til raketten; men i så fald skal de indeholde dekodere, som kan afgøre hvilken del af signalet, der skal retransmitteres, idet det naturligvis kun er målepulserne og ikke den øvrige kontrolinformation.


07. dec 2011 kl 12:20

Oluf Bagger

Re: Et bedre og simplere system

Hvordan undgaar du at maalepulserne kolliderer med kontrol-data?


07. dec 2011 kl 12:27

Carsten Kanstrup

Re: Et bedre og simplere system

Hvordan undgaar du at maalepulserne kolliderer med kontrol-data?

Ved at synkronisere kontroldata med PPS signalet i mission control, så kontroldata f.eks. må sendes indtil nogle få ms før næste PPS puls. Da det tager mindst 200 us før første puls kommer tilbage (2 * 30 km), og Nexø senderens puls alligevel er forsinket omkring 200 us, kan man også bare stoppe kontroldata, når PPS pulsen kommer, hvis ca. 100 us er nok til det. Det er såre simpelt.


07. dec 2011 kl 12:34

kurt christensen

G-måler

kunne man ikke regne højden ud ved at måle g-krafterne?

eller bare med en gps?


07. dec 2011 kl 12:36

Carsten Kanstrup

Re: G-måler

kunne man ikke regne højden ud ved at måle g-krafterne?

Nej, for du kan ikke skelne rakettens acceleration fra tyngdeaccelerationen, og det vil iøvrigt kræve en meget nøjagtig måling.

En standard GPS virker ikke i den højde - se tidligere indlæg.


07. dec 2011 kl 12:38

kurt christensen

Re: G-måler

men man kender jo tyngde-accelerationer så enhver stigning må vel være fartstigning?


07. dec 2011 kl 12:42

Carsten Kanstrup

Re: G-måler

men man kender jo tyngde-accelerationer så enhver stigning må vel være fartstigning?

Ja, men hvordan vil du beregne en højde ud fra det? Når raketten når sit toppunkt og begynder at falde, er den i vægtløs tilstand uanset om den befinder sig 50 km eller 100 km over jorden.


07. dec 2011 kl 12:45

Oluf Bagger

Re: Et bedre og simplere system

Hvordan undgaar du at maalepulserne kolliderer med kontrol-data?

Ved at synkronisere kontroldata med PPS signalet i mission control, så kontroldata f.eks. må sendes indtil nogle få ms før næste PPS puls. Da det tager mindst 200 us før første puls kommer tilbage (2 * 30 km), og Nexø senderens puls alligevel er forsinket omkring 200 us, kan man også bare stoppe kontroldata, når PPS pulsen kommer, hvis ca. 100 us er nok til det. Det er såre simpelt.

Det betyder dog at det nuvaerende (og fungerende) kontrol-system skal skiftes ud for at faa det til at virke.

Naar up-link symbolraten er 1200 b/s (mener jeg at kunne huske fra en tidligere traad) er det jo laenge du ikke maa sende.


07. dec 2011 kl 13:00

Carsten Kanstrup

Re: Et bedre og simplere system

Naar up-link symbolraten er 1200 b/s (mener jeg at kunne huske fra en tidligere traad) er det jo laenge du ikke maa sende.

Hvorfor det?

Alle pulser ankommer inden for 1 ms efter PPS pulsen. Derefter har jeg indtil næste PPS puls til at sende, så senderen kan være aktiv i over 99% af tiden. Jeg skal bare sørge for, at der ikke er så mange bytes i sidste telegram, at tiden for næste PPS puls overskrides; men det er jo let at beregne nøjagtigt, inden signalet udsendes. Med f.eks. en 5-PPS GPS kan du sende 23 bytes 5 gange i sekundet, hvilket nok meget passende.

Iøvrigt har jeg pr. e-mail foreslået Thomas Scherrer en meget mere effektiv modulationsform; som burde kunne gå op til ca. 20 kbit/s på en 16 kHz lydkanal og samtidig have den lave ende under 4 kHz fri til lyd.


07. dec 2011 kl 13:48

kurt christensen

Re: G-måler

men man kender jo tyngde-accelerationer så enhver stigning må vel være fartstigning?

Ja, men hvordan vil du beregne en højde ud fra det? Når raketten når sit toppunkt og begynder at falde, er den i vægtløs tilstand uanset om den befinder sig 50 km eller 100 km over jorden.

når tyngdemåleren rammer tyngden som ved start må accelerationen vel være aftaget, det kan vel ikke være så svært at regne hastighed og højde ud så med alle de ingeniører her, en slukknap ved 0g kunne vel også bruges?
jeg er ikke ingeniør, så jeg kan ikke gennemskue hvor vanskelighederne er begravet, kun komme med ideer.


07. dec 2011 kl 13:53

Oluf Bagger

Re: Et bedre og simplere system

Naar up-link symbolraten er 1200 b/s (mener jeg at kunne huske fra en tidligere traad) er det jo laenge du ikke maa sende.

Hvorfor det?

Alle pulser ankommer inden for 1 ms efter PPS pulsen. Derefter har jeg indtil næste PPS puls til at sende, så senderen kan være aktiv i over 99% af tiden. Jeg skal bare sørge for, at der ikke er så mange bytes i sidste telegram, at tiden for næste PPS puls overskrides; men det er jo let at beregne nøjagtigt, inden signalet udsendes. Med f.eks. en 5-PPS GPS kan du sende 23 bytes 5 gange i sekundet, hvilket nok meget passende.

Iøvrigt har jeg pr. e-mail foreslået Thomas Scherrer en meget mere effektiv modulationsform; som burde kunne gå op til ca. 20 kbit/s på en 16 kHz lydkanal og samtidig have den lave ende under 4 kHz fri til lyd.

Dine pulser har jo en hvis minimums-laengde, du skal jo holde dig inden for din egen kanal. Hvis du siger 16kHz er din puls helt sikkert ikke kortere end 60-70us. Du maa hellere goere den en faktor 10 laengere. Saa skal du have afstand mellem pulserne, her skal du nok ogsaa bruge ~500 us saa hvert puls-tog kommer til at fylde i hvert fald 3ms.

I oevrigt foreslaar du on-off shift keying. Her tror jeg du vil faa meget signalstyrkeafhaengighed af din puls detektion. Da din puls er baandbreddebegraenset har den en stigetid i stoerrelsesordenen 60us. Hvordan vil du lave klok-sliceren saa du ikke faar powerafhaengighed af delay?


07. dec 2011 kl 14:29

Carsten Kanstrup

Re: Et bedre og simplere system

Dine pulser har jo en hvis minimums-laengde, du skal jo holde dig inden for din egen kanal. Hvis du siger 16kHz er din puls helt sikkert ikke kortere end 60-70us. Du maa hellere goere den en faktor 10 laengere. Saa skal du have afstand mellem pulserne, her skal du nok ogsaa bruge ~500 us saa hvert puls-tog kommer til at fylde i hvert fald 3ms.

Jeg ville simpelthen lade bredden af én bit (NRZ modulation) bestemme pulsbredden. Herefter ville jeg tilpasse senderdelay, så worst-case minimumsafstanden mellem pulserne også svarer til én bit. Det kan betyde, at også senderen på Hammerknuden må forsinkes; men selv 3 ms total betyder ikke noget, for selv ved over 2 gange lydens hastighed flytter raketten sig ikke mere end 6 m på den tid.

I oevrigt foreslaar du on-off shift keying. Her tror jeg du vil faa meget signalstyrkeafhaengighed af din puls detektion. Da din puls er baandbreddebegraenset har den en stigetid i stoerrelsesordenen 60us. Hvordan vil du lave klok-sliceren saa du ikke faar powerafhaengighed af delay?

Ved at pege antennerne opad mod det forventede toppunkt, som beskrevet, og tilpasse udstrålingsdiagrammet vil jeg tilstræbe en nogenlunde konstant feltstyrke hele vejen op fra alle 3 sendere. Et AGC kredsløb kan så let restjustere alle pulser til samme amplitude, hvorefter man kan benytte pulsens bagflanche til synkronisering. På den måde kan man holde trigger delayet nogenlunde konstant uanset feltstyrken. Man kan også indføre f.eks. et faseskift i pulsen efter f.eks. 100 us og bruge det som den egentlige reference.


07. dec 2011 kl 14:40

Oluf Bagger

Re: Et bedre og simplere system


Ved at pege antennerne opad mod det forventede toppunkt, som beskrevet, og tilpasse udstrålingsdiagrammet vil jeg tilstræbe en nogenlunde konstant feltstyrke hele vejen op fra alle 3 sendere. Et AGC kredsløb kan så let restjustere alle pulser til samme amplitude, hvorefter man kan benytte pulsens bagflanche til synkronisering. På den måde kan man holde trigger delayet nogenlunde konstant uanset feltstyrken. Man kan også indføre f.eks. et faseskift i pulsen efter f.eks. 100 us og bruge det som den egentlige reference.

Bagkanten ville virke men man skal saa slaa AGC forstaerkeren fra efter ramp-up saa den ikke forsoeger at "fjerne" bag-kanten. Faseskiftet vil ogsaa virke. Begge dele giver dog en del ekstra kompleksistet.

Det er ogsaa taenkeligt at hver sender har forskellig op og ned-rampe saa det skal man kalibrere ud. Det skal ogsaa checkes at der ikke er temperatur eller spaendingsafhangigheder.


07. dec 2011 kl 14:44

Carsten Kanstrup

Re: G-måler

når tyngdemåleren rammer tyngden som ved start må accelerationen vel være aftaget...

Så længe motoren kører, viser måleren rakettens accelleration. F.eks. svarer 3G til en 3-dobling af tyngdeaccelerationen ved jorden (3 * 9,81 m/s^2). Så snart motoren stopper, viser måleren 0, indtil der igen kommer luftmodstand. Hvordan vil du få en højde ud af det?


07. dec 2011 kl 14:53

Carsten Kanstrup

Re: Et bedre og simplere system

Bagkanten ville virke men man skal saa slaa AGC forstaerkeren fra efter ramp-up saa den ikke forsoeger at "fjerne" bag-kanten. Faseskiftet vil ogsaa virke. Begge dele giver dog en del ekstra kompleksistet.

AGC kredsløbet skal vel bare være så tilpas forsinket, at det ikke når at følge med bagkanten ned, inden trigpunktet nås, og en sådan forsinkelse har alle AGC kredsløb alligevel. Et faseskift forøger selvfølgelig kompleksiteten; men det er næppe mere kompliceret at bruge bagkanten end forkanten.


07. dec 2011 kl 15:00

Oluf Bagger

Re: Et bedre og simplere system



AGC kredsløbet skal vel bare være så tilpas forsinket, at det ikke når at følge med bagkanten ned, inden trigpunktet nås, og en sådan forsinkelse har alle AGC kredsløb alligevel. Et faseskift forøger selvfølgelig kompleksiteten; men det er næppe mere kompliceret at bruge bagkanten end forkanten.

Hvis din reguleringsbaandbredde er meget langsommere end baandbredden af op og nedrampen har du ret men saa bliver pulserne noedt til at vaere endnu laengere.


07. dec 2011 kl 15:08

Carsten Kanstrup

Re: Et bedre og simplere system

Hvis din reguleringsbaandbredde er meget langsommere end baandbredden af op og nedrampen har du ret men saa bliver pulserne noedt til at vaere endnu laengere.

Ja, og så ender vi måske med at raketten flytter sig 10 m i måleperioden; men mon ikke CS kan leve med den forøgelse af unøjagtigheden?


07. dec 2011 kl 15:33

Jens Madsen

Re: Jord-diameter

Så kunne man tage et billede fra højden, og måle nogen geografiske afstande på genkendte jordiske landmasser

Tidligt i USAs rumprogram (og som backup i visse militærfly) brugte man en simpel lille indretning der bestod af en roterende infrarød fotocelle.

Forholdet imellem den oplyste og den mørke del af en omgang gav hvor stor en del af synsfeltet jorden fyldte og en simpel tabel omsatte dette til højde.

Detaljerne er at omdrejningshastigheden går ud af ligningen og at fotocellen skal være følsom for langbølget IR så den virker både dag og nat. Skulle fotocellen få øje på solen, er det nemt at filtrere ud, for signalet er mange gange for kraftigt.

Metoden er forbavsende præcis så snart man kommer lidt op, regn selv efter.

Dette minder meget om kamera idéen, hvis den har høj opløsning, og monteres med vid-vinkel, så hele jorden kan ses. Jeg synes at kamera idéen i en eller anden form, virker meget simpel. Det må være muligt, at finde nogle fix-punkter, og man skal nok kunne kalibrere kameraet, f.eks. ved at rette den mod nogle punkter fra forskellig afstand, og derved finde sammenhængen mellem afstand og pixels for nogle fix punkter, med given afstand. Det kan f.eks. være jordens diameter, hvis kameraet kan se den.

Det må også være muligt at sammenligne med lufttrykket, men jeg tror ikke lufttrykket er så præcist.

Har forsvaret ikke nogle radarstationer, der overvåger luftrummet i stor højde? I så fald, må de kunne bekræfte højden.


07. dec 2011 kl 16:01

Carsten Kanstrup

Re: Jord-diameter

Problemet med de optiske metoder er, at de kun giver højden og ikke også positionen, og den skal CS bruge til at sikre, at raketten ikke kommer uden for skydeområdet.


07. dec 2011 kl 16:51

Oluf Bagger

Re: Et bedre og simplere system

Hvis din reguleringsbaandbredde er meget langsommere end baandbredden af op og nedrampen har du ret men saa bliver pulserne noedt til at vaere endnu laengere.

Ja, og så ender vi måske med at raketten flytter sig 10 m i måleperioden; men mon ikke CS kan leve med den forøgelse af unøjagtigheden?

Der er en del detaljer der mangler at blive fin-pudset i det her forslag. Der mener jeg mit eget er lidt mere faerdigt. Det er ikke helt rimeligt at de gode folk fra Guidence gruppen selv skal opdage ting som at man skal bruge bagerste flanke, AGC og laengere pulser. Det burde staa i kogebogen.

Endvidere mener jeg det er en stor ulempe at det her forslag kraever at up-link til raketten designes om.


07. dec 2011 kl 17:19

Carsten Kanstrup

Re: Et bedre og simplere system

Der er en del detaljer der mangler at blive fin-pudset i det her forslag. Der mener jeg mit eget er lidt mere faerdigt. Det er ikke helt rimeligt at de gode folk fra Guidence gruppen selv skal opdage ting som at man skal bruge bagerste flanke, AGC og laengere pulser. Det burde staa i kogebogen.

Hvis du specificerer, hvordan du vil skaffe 2 realtime internetforbindelser fra f.eks. Christiansø og Hammerknuden med en garanteret maksimal tidsforsinkelse på 100 ms, så man ialtfald kan foretage 5 målinger/sekund, skal jeg nok gøre min kogebog færdig ;-)

Prøv lige at se på de andre oplæg i denne tråd. Hvor mange er leveret med diagram, stykliste, printudlæg og beskrivelse? Jeg har ikke noget imod at hjælpe CS lidt; men hvorfor skulle jeg bruge tid på at gennemarbejde mit forslag i detaljer, hvis det ikke er den vej, man ønsker at gå?


07. dec 2011 kl 17:26

Carsten Kanstrup

Re: Et bedre og simplere system

Endvidere mener jeg det er en stor ulempe at det her forslag kraever at up-link til raketten designes om.

Det skal den alligevel, for det nuværende system har ikke noget fejlsikkert abortsystem.


07. dec 2011 kl 19:03

Oluf Bagger

Re: Et bedre og simplere system


Hvis du specificerer, hvordan du vil skaffe 2 realtime internetforbindelser fra f.eks. Christiansø og Hammerknuden med en garanteret maksimal tidsforsinkelse på 100 ms, så man ialtfald kan foretage 5 målinger/sekund, skal jeg nok gøre min kogebog færdig ;-)

Prøv lige at se på de andre oplæg i denne tråd. Hvor mange er leveret med diagram, stykliste, printudlæg og beskrivelse? Jeg har ikke noget imod at hjælpe CS lidt; men hvorfor skulle jeg bruge tid på at gennemarbejde mit forslag i detaljer, hvis det ikke er den vej, man ønsker at gå?

Med den loesning jeg foreslog har du ikke brug for en maksimal tidsforsinkelse paa 100ms. Du sender delta forsinkelsen og taeller-stand til mission control fra hver correlator, om der er 0.1 eller 1 sekunds forsinkelse goer ikke saa meget. Du vil ikke beslutte abort paa et sekund alligevel.

I den oprindelige beskrivelse af problemet er det ikke engang et krav at mission control faar data til at beslutte evt abort. Det er primaert til at fastlaegge trajectory efter missionen og kunne demonstrere opnaaet hoejde. Det er dog alt for fristende at give mission control naesten real tids information saa det mission creep kan jeg kun bifalde ;-)

Du kan bruge cellulaer data som modem hvis der er daekning. Nordisk mobil telefoni har ogsaa CDMA-450 modem'er med fri roaming i hele norden. De virker miligvis i omraadet. Ellers er endnu en UHF-kanal en mulighed. Jordstationerne kunne sende tidsmultiplekset med forskellig dutycycle og multiple transmissioner af hver pakke.


07. dec 2011 kl 19:06

Oluf Bagger

Re: Et bedre og simplere system

Endvidere mener jeg det er en stor ulempe at det her forslag kraever at up-link til raketten designes om.

Det skal den alligevel, for det nuværende system har ikke noget fejlsikkert abortsystem.

Det kunne en doedemandsknap i raketten klare uden at skulle indfoere flere signaler. Hvis ikke der bliver modtaget bytes uden paritetsfejl hver 30 sekunder slukker motoren.


07. dec 2011 kl 19:39

Oluf Bagger

Re: Et bedre og simplere system


Det kunne en doedemandsknap i raketten klare uden at skulle indfoere flere signaler. Hvis ikke der bliver modtaget bytes uden paritetsfejl hver 30 sekunder slukker motoren.

En bedre loesning ville vaere en doedemandsknap der kraevede dels at modtageren ikke havde modtaget noget de sidste 30 sekunder samt at inertialnavigationssystemet (den integrerede position fra accelerometrene) viste at raketten afveg mere end en givet margin fra den forudbestemte bane.


07. dec 2011 kl 21:24

Carsten Kanstrup

Re: Et bedre og simplere system

Med den loesning jeg foreslog har du ikke brug for en maksimal tidsforsinkelse paa 100ms. Du sender delta forsinkelsen og taeller-stand til mission control fra hver correlator, om der er 0.1 eller 1 sekunds forsinkelse goer ikke saa meget. Du vil ikke beslutte abort paa et sekund alligevel..

Jo. På 1 sekund kan raketten bevæge sig 1 km ved lidt over 2 gange lydens hastighed, og på 30 sekunder kan den nå Bornholm, så 1 sekund er ganske rimeligt. Skal abortsystemet ikke koble ud i utide, skal man sende mindst 5 telegrammer pr. sekund, således at alle 5 skal svigte for at aborte.

Desuden får du det problem, at hvis data ikke er realtime, skal du forsyne dem med et løbenummer og gemme dem i en buffer, indtil alle målinger er ankommet, og du kan beregne. Det gør ikke just systemet simplere.

En dødemandsknap i raketten og et inertialnavigationssystem kan kun blive et supplement til et fejlsikkert abortsystem, og dødemandsknappen duer selvfølgelig ikke i ubemandede missioner.


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Debatterede
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.