Astronomia Amatorska - astro4u.net

Pełna wersja: Zobaczyć krzywiznę Ziemi za 150 dolarów
Aktualnie przeglądasz uproszczoną wersję forum. Kliknij tutaj, by zobaczyć wersję z pełnym formatowaniem.
Stron: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43
(17.09.09, 13:52)kanarkusmaximus link napisał(a):To jest naprawdę dobra informacja! Nie rozumiem tylko (jeśli można prosić o wyjaśnienie), dlaczego gsm i sieci komórkowe działają tylko do 4000 metrów, a zółty Garmin działa powyżej 18000 metrów. 

Sieć komórkowa oparta jest o stacje bazowe tzw. BTS. One to przekazują sygnał z naszych telefonów (które stanowią wówczas nadajnik) do najbliższej stacji BTS, a ta dalej i dalej....

Anteny BTS dla wygody użytkowników komórek spogladają na siebie, ale nie za bardzo do góry :-). Z naszych eksperymentów wychodzi, że maksymalny zasięg osiagaliśmy do wysokości 4000 metrów.

APRS (Automatic Position Reporting System) autorstwa Boba Bruninga z USA jest systemem dla radioamatorów, którzy dla odmiany kierują swoje anteny w rózne dziwne strony, więc nasza łącznośc i zasięg z wysokości nawet przekraczającej 30 tys metrów jest możliwa. Dlatego użycie APRS do celów monitoringu i wizualizacji lotu na mapie jest praktyczne.

Łączymy więc oba te systemy, aby zdublować łączność i zwiększyć prawdopodobieństwo odnalezienia kapsuły po swobodnym wylądowaniu.
Tam, gdzie nie dotra fale radiowe z naszych nadajników krótkofalarskich dział najczęściej telefonia komórkowa. I to jest to !!

Zupełnie inną sprawą jest ograniczenie w odbiornikach GPS dotyczące wysokości 60 tys stóp / 18 tys metrów. Odbiornik odbiera sygnał z sieci satelitów krążących wokół Ziemi. Tu nie ma bariery w zasięgu. Tu barierą jest konfiguracja odbiornika przez producenta.
Część z nich ustawiana jest w trybie LAND a nie AIR. Bardzo możliwe, że ograniczenie to ma związek z jakimiś regulacjami bezpieczeństwa, ale tu akurat gdybam tylko :-).

Jest natomiast lista sprawdzonych odbiorników i te polecam. W szczególności żółtka, bo jest najprostrzy i po prostu nigdy mnie nie zawiódł.


pozdrawiam,

Maciej
GPS to jedno, łaczność to drugie. Telefon komórkowy nadaje sie jedynie jako wskaźnik miejsca lądowania, co już zostało tu wyjaśnione [ ten problem był już mi znany od jakiegoś czasu, czytałem,że nawet pułap graniczny to ledwie 650m].
Kapsuła musi miec conajmniej jeden nadajnik umozliwiający śledzenie gdy jest na wysokim pułapie, dobrze, by sygnal przenosił dane z GPS. W ostatecznosci dane z GPS mogłyby być zapisywane na karcie pamięci, pod warunkiem użycia zespołow z antenami kierunkowymi do wstepnego namierzania gondoli w końcowej fazie lotu. Rozwiazania an Waszejs tronie nawiązują/wywodza sie głownie z zaawnasowanych technik krótkofalarskich. Dla mnie jako osoby spoza tej branży jest to wszystko dosyć hermetyczne. Co istotne, korzystanie z tych rozwiązań zwiazane jest z posiadaniem licencji radiowej [radioamatorskiej]. Zastanawiam się, czy istnieją alternatywy, w postaci np. radia CB [nie wymaga licencji, poza homologacją sprzętu], czy wykorzystania radiosond meteorologicznych [ na stronie projektu Copernicus są też wzmianki o tej ostatniej opcji]. Próbowałem wygooglać, jakie są koszty sond i specyfikacje techniczne, w końcu to są urządzenia produkowane w dużych seriach i używane powszechnie, ale niestety nie znalazłem nic nt. cen. Trzeba by pisać do Ośrodka Aerologii w Legionowie, jak, gdzie i za ile [oni używaja sond Vaisala]. Znalazłem też sondy GRAW, również bez informacji o cenach  i warunkach zakupu. Niektóre sondy są wyposażone we własny odbiornik GPS i wysyłają dane z niego. Domyślam sie, że musza mieć jakiś port we/wy, co pozwoliłoby odzyskiwac z nich sygnał do zapisu na karcie pamięci [a może da się taką karte podpiąć do kontrolera sondy? -ale problem z programowaniem takiej zabawki]. Czy korzystanie z tych sond [w sensie radiowym, nie lotniczym] wymaga licencji dla użytkownika? Wydaje mi się, że podobnie jak CB i niektóre inne urądzenia radiowe b. małej mocy są z tego zwolnione. Nie orientuje się w szczególach i wdzięczny byłbym za info od kompetentnej osoby.
Szukam w tej chwili ogólnych kierunków, którymi moglibyśmy podążać.
Pozdrawiam
-J.

kanarkusmaximus

(17.09.09, 15:46)Jarek link napisał(a):jak, gdzie i za ile [oni używaja sond Vaisala].

Ja znalazłem coś takiego:

http://www.bullybeef.co.uk/radiosonde-we...alloon.htm

Choć w cenę nie chce mi się zbytnio uwierzyć...
(17.09.09, 15:46)Jarek link napisał(a):... Rozwiazania an Waszejs tronie nawiązują/wywodza sie głownie z zaawnasowanych technik krótkofalarskich. Dla mnie jako osoby spoza tej branży jest to wszystko dosyć hermetyczne. Co istotne, korzystanie z tych rozwiązań zwiazane jest z posiadaniem licencji radiowej [radioamatorskiej]. Zastanawiam się, czy istnieją alternatywy, w postaci np. radia CB ...
-J.

pozycja odczytana z GPSa musi zostać przesłana na ziemię (mowa oczywiście o aktualnej pozycji balona). Więc potrzebne jest jakieś radio i jakieś częstotliwości fal radiowych do przesłania tych danych.
W przypadku APRSa wygląda to tak, że mamy odbiornik GPS, np. http://www.radar.pl/Odbiornik-GPS-NAVIBE...-12196941/,
sygnał, odczytana pozycja, przekazywana jest z odbiornika do specjalnego trackera, np. http://sq6ade.elektroda.eu/tinytrack.html,
a ten dalej z wykorzystaniem radia UKF (dokładnie częstotliwości 148.800 MHz - pasmo krótkofalarskie) wysyła sygnał w eter.
Sygnał ten musi zostać odebrany i np. wpakowany do internetu, aby tam można było zobaczyć pozycję balonkia www.aprs.fi.
I teraz sprawa najważniejsza, o ile wysłanie w eter informacji z pozycją odczytaną przez odbiornik GPS jest stosunkowo proste, to pojawiają się problemy z odebraniem tego sygnału.
Dlaczego?
Ano dlatego, że to pasmo częstotliwości ma to do siebie, że charakteryzuje się niezbyt dużymi odległościami (nadawca-odbiorca), używane są stosunkowo małe moce (duża moc duże zapotrzebowanie na prąd, a więc duże źródła zasilające = duży ciężar), nie potrzebne są duże anteny nadawcze (jest to pasmo tzw. 2metrowe, więc np. w porównaniu do anten CB - pasmo 11metrowe, są one najogólniej mówiąc ponad 5-krotnie krótsze. Używane anteny przez kolegów z Copernicus Project mają około 0,5m).
Ale najważniejszą rzeczą w tym wszystkim jest to, że cały świat pokryty jest siecią tzw. przemienników krótkofalarskich na pasmo 2m tak to mniej więcej wygląda na terenie Polski http://przemienniki.qrz.pl/ .
Przemienniki umieszcza się na wzgórzach, masztach radiowych, wysokich budynkach (taki przemiennik umieszczony jest również na ISSie), dzięki temu zwiększa się ich obszar działania.
Ten obrazek najlepiej obrazuje co daje taki przemiennik http://pl.wikipedia.org/w/index.php?titl...0409223540

Dodatkowo sieć APRS składa się z tzw. I-Gate'ów http://www.aprs.pl/igate.htm, dzięki którym informacja (pakiet danych odczytanych z GPS) dostaje się do internetu.
Krótko mówiąc, APRS jest pajęczyną która już w tej chwili otacza cały świat, jest coraz mniej miejsc z których nadając małym przenośnym radiem, o mocy 5W nie można się "dostać" do internetu (traktujcie to jako skrót myślowy  Wink )

Czy nie można użyć radia typu CB?
Pewnie można, ale oprócz ograniczeń typu długość anteny (to można jakoś przeskoczyć), pojawia się problem zasięgu odbioru sygnału wysyłanego przez radio podwieszone pod balonem. Nie ma przemienników na pasmo CB.

Reasumując, pozostaje GSM (ale tutaj ograniczenia podał  Copernicus), bądź APRS.
Ja innej alternatywy nie widzę. No ale może się mylę.  Wink

Maquis

W kwestii technicznej. Nie możemy zaprojektować sondy w taki sposób, żeby na pokładzie były dostępne miejsca o pewnej określonej wielkości na eksperymenty? W ten sposób można by utworzyć podekipy, zajmujące się konkretnym, niezależnym podzespołem.

Ale to tylko propozycja.

I przy okazji - myślę, że powinniśmy rozpisać jakąś specyfikację sondy, żeby mieć jasne jakie są założenia i do czego dążymy. Będzie łatwiej się zorientować.

kanarkusmaximus

(17.09.09, 19:58)Maquis link napisał(a):W kwestii technicznej. Nie możemy zaprojektować sondy w taki sposób, żeby na pokładzie były dostępne miejsca o pewnej określonej wielkości na eksperymenty? W ten sposób można by utworzyć podekipy, zajmujące się konkretnym, niezależnym podzespołem.

Sądzę, że to akurat będzie ekstremalnie proste, tylko wpierw musimy określić listę sprzętu, która jest nam potrzebna do pierwszej misji.

Co do specyfikacji - zgadzam się. Tak jak proponowałem kilka postów temu - przez najbliższy czas proponuję luźnie porozmawiać na dany temat, zbierając pomysły - a potem zrobić np czat, w trakcie którego zatwierdzimy wszystko oraz osoby biorące udział w projekcie.

Ja mam jeszcze jedno takie pytanie - co się dzieje po pęknięciu balonu? Czy sonda ma jakiś spadochron? Czy po prostu bęc?
(17.09.09, 20:18)kanarkusmaximus link napisał(a):Ja mam jeszcze jedno takie pytanie - co się dzieje po pęknięciu balonu? Czy sonda ma jakiś spadochron? Czy po prostu bęc?
swobodnemu "bęc" mówimy zdecydowanie nie :-). Oczywiście po pęknięciu balonu kapsuła opada swobodnie, ale na spadochronie (przepraszam zapomniałem w kosztorysie podać wartości w $, to gdzieś tak około 40$). Można wykonać go też w warunkach domowych z odpowiedniego materiału.

Opada na tyle łagodnie, że elementy kapsuły wykonane ze styropianu nie ulegają uszkodzeniu w zetknięciu z Ziemią.

M.
(17.09.09, 20:48)Copernicus link napisał(a):Opada na tyle łagodnie, że elementy kapsuły wykonane ze styropianu nie ulegają uszkodzeniu w zetknięciu z Ziemią.

M.

no tym kolegom, http://www.natrium42.com/halo/flight2/ miękkie lądowanie zdecydowanie nie wyszło  Wink. Kapsuła rozbita, aparat też już chyba zakończył swój żywot.
Zdarza się, gdzie "drwa rąbią tam wióry lecą".

A tak a propo, Copernicus. Jaką najwyższą wysokość osiągnął Wasz balon i jak to się ma do wysokości osiąganych przez innych?
Od czego zależy moment w którym pęka balon? Czy można to w jakiś sposób regulować? 
Teoretycznie, to najlepiej zrobić uniwersalną kapsułę do różnych zadań, ale to narzuca zaawansowane wymagania technologiczne. Koncentrujac sie na jednym celu można pewne rzeczy zrobić prościej. Ponieważ naszym celem nie jest wykonywanie różnorodnych pomiarów wysokościowych, nie potrzebujemy  zaawansowanej telemetrii, w tym nawet przesyłania parametrów lotu w czasie rzeczywistym. Dlatego myślałem o CB, które pełniłoby role radiolatarni, do wstepnego i przybliżonego namierzania kierunku, w którym uda sie balon, za pomoca kilku anten kierunkowych. Nadawac może choćby melodyjkę, byle nie na jakimś często używanym kanale, bo się kierowcy TIR-ów wściekną. Wszelkie dane nt. pozycji i wysokości lotu moga zostać odzyskane z pokładu po lądowaniu, podobnie jak zdjecia, które są głównym celem. Jasne jest dla mnie, że ten system nie wystarczy do odnalezienia kapsuły, do tego trzeba GPS, ale tu załatwi sprawe telefon komórkowy, który wyśle serię SMS z pozycją w końcowej fazie opadania /i lub po wylądowaniu. Oczywiście to zadziała w cywilizowanej okolicy, bo w górach Sierra Nevada itp. to mogłoby być różnie  ;D Ale taki teren odpada i tak, bo samo poszukiwanie ładunku w rozległej dziczy to raczej karkołomne zadanie logistyczne. To dlatego środkowe USA, a nie np. indonezyjska Sumatra w 2016-tym...
A teraz kilka wiadomosci złych i dobrych, tzn. zrobiłem pare wstepnych analiz:
Do dyspozycji mamy 2 cele:
1.-zdjecie zaćmienia [Ksiezyc w koronie słonecznej] NA TLE z widocznym zakrzywionym horyzontem Ziemi. Tu nie jest dobrze, bo Słońce będzie wysoko od 50 do 64 stopni. Nie da się tego zatem sfocić 1 aparatem, musiałaby to być składanka z dwóch kamer, co obciąża limit wagi gondoli. Wymagany ekwiwalent ogniskowej dla pojedynczej kamery to sporo poniżej 28mm, a trudno znaleźć takiego kompakta [jeszcze żeby spełnial kilka innych, istotiejszych wymagań]. Nasadka szerokokątna odpada, gdyż nie da się z tymi nasadkowymi konwerterami [temat znam z praktyki, także zaćmieniowej, tylko używałem nasadki tele] korzystać z preselekcji ogniskowania [manual focus, a konkretnie nastawa na nieskończoność] i zdjęcia z nasadką musza być robione przy pomocy autofocusa, co w naszym wypadku w ogóle nie wchodzi w grę. Minusem skrajnie krótkiej ogniskowej byłaby też b. mała skala obrazu korony słonecznej.  Panoramowanie w pionie z 2 kamer jest technicznie proste, pozostaje problem wagi. Można oczywiscie sfocić sam Księżyc w koronie, bez krzywizny Ziemi, ale nie ma to żadnego sensu, taka fotkę prościej wykonac z ziemi -zero oryginalności
2. -zdjecie cienia Księżyca sunącego po Matce Ziemi. I tu jest.. DOBRZE, BARDZO DOBRZE! Oto szacunkowe parametry: cień [umbra] zasuwa w przybliżeniu do 600m/s [0.6km/s]. Istotne jest, jak daleko jest horyzont i jakie będą kątowe jego rozmiary oraz czas przebywania w polu widzenia kamery. Maksymalna szerokosć cienia w USA wyniesie ok.115km. Odległość horyzontu wyniesie kilkaset km. Nie mam dokładnych danych, bo trzeba uwzglednić refrakcję atmosferyczna,ale dla pułapu rzędu 20-25km będą to odległosci rzędu 500-600km. Dla przykładu znalazłem w literaturze tabelę, w której ostatnia wartość to dane dla wierzchołka Everestu, czyli 8848m. Przy normalnej refrakcji horyzont teoretycznie [bez wystających form terenowych] znajduje się tam 368km od obserwatora [liczone po łuku Ziemi, nie po prostej, dla ścisłości], depresja horyzontu wzgledem poziomu jakies 2.5 stopnia. Z tego wynikają DWIE rzeczy:
-czas na robienie zdjęć bedzie dosyć długi [rzędu 7-10min dla pojedynczej kamery], a z serii zdjęć można bedzie złożyć niezłą animację
-conajmniej przez koncówkę sesji zdjęciowej cała szerokość cienia będzie się mieścić z pewnym zapasem w kadrze, widać zatem będzie jego okragły kształt, razem z krzywizną Ziemi! Pozioma szerokość pola widzenia aparatu [mały obrazek] z ogniskową 35mm to 54 stopnie, można łatwo policzyć... jest jeszcze taki aspekt tej sytuacji, że zapewnia to stabilniejsze warunki świetlne dla fotografii.
Jak dla mnie jest to hit, widok prawie jak z satelity na niskiej orbicie. W amatorskim wykonaniu byłby to niewatpliwie unikat. Co ciekawe, z danych wyżej wynika,że niewiele mniej efektowne [bez krzywizny horyzontu] ujęcia można by wykonać z pokładu odrzutowca  [pułap 8-11km] -ale jakoś się nie natknąłem, choć może gdzieś w świecie sie takie walaja po jakiś archiwach.
Podsumowując tę część rozważań: postuluję skupienie sie na celu nr dwa i zastosowanie 2 kamer [f=35mm] horyzontalnych [ściślej, oś celowania jakies 15st. poniżej poziomu], skierowanych w przeciwległych azymutach. Fotografowany byłby zarówno następujacy, jak i oddalajacy się cień Księżyca. Bardziej efektowne, poza tym łączny czas sesji foto wyniósłby do ok. 20min. Zwiększa sie też szansa powodzenia, tak ze wzgledu na sam fakt zdublowania kamer, jak i zmniejszenie ryzyka zwiazanego np. z przedwczesnym pęknieciem balonu, czy zakłóceniami orientacji gondoli podczas turbulencji albo szybkiego dryfu na skraj pasa zaćmienia. Przy proponowanym ustawieniu kamer do wyłapania byłby też moment, gdy podczas fazy całkowitej cień będzie centralnie pod nasza sondą -jego brzegi zajdą się w polu widzenia aparatów.
Istnieja też inne możliwości, np. wypuszczenie balonu poza pasem zaćmienia całkowitego i sfotografowanie pojedynczym aparatem cienia trawersujacego pole widzenia z duzej odległości. Możnaby też rozważyć wysłanie dwóch balonów -jeden z zestawem kamer do obserwacji samego zaćmienia plus horyzont w dole kadru [czyli cel nr 1], a drugi z zestawem do obserwacji cienia [cel nr 2]. Zbudowanie w limicie wagi <3kg gondoli z 2 aparatami jest realne techniczne,z 4 na pokładzie raczej nie.
Głębszej analizy wymaga kwestia orentacjii gondoli -pomyśł z cewka raczej nie wystarczy. Przy sensownych założeniach co do gabarytów generowany moment sił jest znikomy. A moment sił oporu od zawieszenia będzie sporo większy niż przy igle kompasowej, ważącej parę gramów -tu będzie wisieć do 3kg. Zdecydowanie lepszy efekt da użycie małej zwojnicy z prętem z  rdzenia ferrytowego albo po prostu użycie pary mocnych stałych magnesów neodymowych wraz z takim rdzeniem. Czy to wystarczy? Nie wiem, sprobuje przetestować w tym roku eksperymentalnie. A propos, czy ktoś ze znajacych się na mechanice jest mi w stanie podać namiary, jak znaleźć/obliczyć moment sił tarcia w łożysku tocznym, obciążonym wzdłuż osi siłą kilkudziesięciu N?
Gdyby się okazało, że taki bierny system orientacji nie wypali z powodu zbyt dużego tarcia w zawieszeniu, pozostaje zabawa z aktywną orientacją. Ziemskie pole magnetyczne  stanowiłoby tylko sygnał odniesienia dla sterowania [rakieciarze używaja tego do wyzwalania spadochronów modeli rakiet, wiec nie ma problemu z miniaturyzacją], a konieczny byłby jakiś aktywny napęd obrotu gondoli. Przychodzi mi do głowy silnik w osi zaczepu plus jakieś stateczniki aerodynamiczne na zewnątrz gondoli zwiazane z samym z balonem [dla wygenerowania momentu oporowego] albo 2 pary wentylatorów od procka jako śmigła obracające gondolę. Natychmiast pojawia sie problem regulacji działania takiego systemu.
Tyle na razie luźnych pomysłów do dyskusji...
Pozdrawiam
-J.
(18.09.09, 15:01)Jarek link napisał(a):Możnaby też rozważyć wysłanie dwóch balonów -jeden z zestawem kamer do obserwacji samego zaćmienia plus horyzont w dole kadru [czyli cel nr 1], a drugi z zestawem do obserwacji cienia [cel nr 2].
Myślę, że warto by było wysłać dwa balony. Po pierwsze do 2017 roku jeszczee dalekooo i nie powinno być problemu z uzbieraniem środków na takie przedsięwzięcie - tymbardziej, że z roku na rok ceny sprzętu spadają i będzie można kupić stare i dobre wyposażenie za grosze. A po drugie powinniśmy wykorzystać pomysł w pełni (raz a dobrze), czyli zarejestrować to co jest najbardziej niesamowite w zaćmieniach (właśnie samo zaćmienie i cień Księżyca).
Stron: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43