业余火箭,飞行数据收集系统的探讨与制作。(开源)
jrcsh2011/05/08电子技术 IP:广东
   查看了一些发射的贴子多数都是~~~目测飞行效果,这样对于一个作品的性能评估很粗糙、没有一个较准确的参照数据。很难对比出达到一怎么样的性能了。

在KC只记得93同学搞过一次, 使用的是压力传感器,各种原因没有见到 后续作品和技术的延伸与延续。
      (这也是KC一个可持续发展的问题,人类在地球繁荣、有效的文明传承与发展起到重要作用)


开此贴目的在于,邀请大家一同探讨与制作一些低成本简单易用的测量工具/仪器。

(欢迎大家各自开设自己的方向,但技术共享就行!<不要小看自己,你的一句无意的方法,可能也会给我们带来灵感!但纯粹来盖楼灌水的滚蛋>)
我的研制方向:1。低成本 最高不起过 100块的"制作"成本 ,实际因当在50块以下.(过高的成本不利于大家的采用与使用)
                        2。1000M以内的测量 (最基本的高度,)
                      
           此开源项目除了,使用了其他人不愿意公开的技术外,其它技术全部共开(包括源代码)
来自:电子信息 / 电子技术
41
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~~空空如也
jrcsh 作者
13年8个月前 IP:未同步
293462
先发出的我思路把,抗着睡意涂鸦出来的。(要不明天起床后,很可能一时想不起来~~~哈哈~~~老了)


KC.jpg
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jrcsh作者
13年8个月前 IP:未同步
293464
发出脉冲的设备本想用 电波信号但是一计算之后~~~~ 看来只能先用声波玩着先。

电波的速度约等于光速度。。。。30W公里/秒 ~~~~没个ns 级以上的速度~~~~很有难度  (MCU的IO反转速度/中断/定时器)

声波在空气中 300来米/S  ~~~也就 25度时是346m/s.   =  2.8ms/M    在加个同期 /2  也就是 1.4ms  加个基本的分辨率  500份(能分辨出的大小数值) 1.4ms/500=0.0028ms
=2.8us     51的定时器勉强能玩 400份以下的 用 1T的话 也能勉强玩个 500份以下的   好就这样~~~先操51在操1T



这个思路可行 因当在 30块以下的成本搞定
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warmonkey
13年8个月前 IP:未同步
293478
LZ的想法基本不可行,声波极易受到干扰。
无线电定位还有希望,使用鉴相器。
反正200块是搞不定的,研发投资2W RMB应该有希望
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虎哥
13年8个月前 IP:未同步
293493
太复杂了,参考无线电爱好者搞的项目:
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/radio/heidai/
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ltc
13年8个月前 IP:未同步
293494
我的想法是,箭载一个加速度传感器,记录下火箭飞行全过程中的加速度,回收后再计算位移
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jetliao
13年8个月前 IP:未同步
293495
100块如果指消耗类的模块的话可能,全套基本上不可能。
如果这样的话,压电传感器>51 积分,就解决了速度和高度的测量,至于方向,可以采用广域镜头同步拍摄,结合高度和速度数据,就可以计算出来。
采样率不用很高,按LZ说法,至少1000HZ是有保证的。
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warmonkey
13年8个月前 IP:未同步
293503
集成式的电子单元,体积要小很多,可靠性也大大改善。
建议BF531+EP3C16F256,直接实现软件无线电收发器
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jrcsh作者
13年8个月前 IP:未同步
293511
我的思路是哪个脉冲信号发生器要简单不打算回收  ~~~~  不过看了这么多意见  看来这个方法不被大家看好阿
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jrcsh作者
13年8个月前 IP:未同步
293521
引用第4楼虎哥于2011-05-08 09:52发表的  :
太复杂了,参考无线电爱好者搞的项目:
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/radio/heidai/



~~~这个~~~比我的~~~更复杂~~~更烧钱
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jrcsh作者
13年8个月前 IP:未同步
293526
引用第7楼warmonkey于2011-05-08 11:00发表的  :
集成式的电子单元,体积要小很多,可靠性也大大改善。
建议BF531+EP3C16F256,直接实现软件无线电收发器



  有空查查数据看是怎么样用的
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ltc
13年8个月前 IP:未同步
293579
箭载一个加速度传感器,记录下火箭飞行全过程中的加速度,回收后再计算位移
MMA7260+STC12C5A60S2
价格应该还可以接受

为什么一定要用那个脉冲信号呢?
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jrcsh作者
13年8个月前 IP:未同步
293665
引用第11楼ltc于2011-05-08 17:54发表的  :
箭载一个加速度传感器,记录下火箭飞行全过程中的加速度,回收后再计算位移
MMA7260+STC12C5A60S2
价格应该还可以接受

为什么一定要用那个脉冲信号呢?




不打算回收   也不知这样的加速度下MCU能正常工作不
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jrcsh作者
13年8个月前 IP:未同步
293676
看起来我的这个方向很象 多普勒雷达~~~~只是我不转动
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拔刀斋
13年8个月前 IP:未同步
293884
标准的单程多普勒测速,箭载一片频率较高、稳定性较高的晶振+倍频器(可选)+功率放大器+天线。
地面用同频的晶振做参考信号测混频后的差拍,差拍的频率范围在音频内,可以用softrock的电路做接收机。

光速3E8m/s,在火箭速度约300m/s时差拍的频率正好为信号频率的百万分之一。
要10%的精度就要选短时稳定性0.1ppm以内的晶振。
由于时间短、温度变化小,不一定要用全温度范围0.1ppm的晶振。
+1
科创币
jrcsh
2011-05-13
我只有 51~~~最多STC的 1T&nbsp;&nbsp; 手上只有M051一块还没用过
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warmonkey
13年8个月前 IP:未同步
293974
高空温度变化大,不过搞个恒温的也不难
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jrcsh作者
13年7个月前 IP:未同步
299137
引用第14楼拔刀斋于2011-05-10 11:48发表的  :
标准的单程多普勒测速,箭载一片频率较高、稳定性较高的晶振+倍频器(可选)+功率放大器+天线。
地面用同频的晶振做参考信号测混频后的差拍,差拍的频率范围在音频内,可以用softrock的电路做接收机。

光速3E8m/s,在火箭速度约300m/s时差拍的频率正好为信号频率的百万分之一。
要10%的精度就要选短时稳定性0.1ppm以内的晶振。
.......

百万分之一~~~好纠结

1T 的定时器也就 0.2us 左右  基本上要1us 的查询  

难到要上M051
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拔刀斋
13年7个月前 IP:未同步
299256
混频产生差拍,不用定时器
+1
科创币
jrcsh
2011-06-10
是的是的 这几天学了无线电,我也想通过这个方法搞定,就不知差拍电路怎么样搞出来,学习中.
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wacke
13年7个月前 IP:未同步
299386
我的想法通过加速度传感器记录,再通过无线发射到地面。同时也做记录。如果可能加一个GPS模块。就是不知道GPS模块在那么快的速度下能不能有信号。
+61
科创币
jrcsh
2011-06-10
也是另一条路线,但加速度传感器,不知量程能满足不,性价能让人接受不,呵呵
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拔刀斋
13年7个月前 IP:未同步
299551
混频用模拟开关以基准频率作正负极切换然后滤波平均,相当于把输入信号乘上一个基准方波。
使用这一原理的Softrock:
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/

另外加速度传感器未必比多普勒测速用的恒温晶振贵。
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jrcsh作者
13年7个月前 IP:未同步
299620
加速度传感器 短期内搞不定阿
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wacke
13年7个月前 IP:未同步
299886
对于单片机和别的集成电路对于大加速度的影响大家不用担心,100g以下不会有任何问题的。一般的电子元件也是没有任何问题的。只有晶振要注意了,一般的金属壳的石英晶振是不行的,最好用贴片的。一般的继电器最好也不要用,除非是抗振型的。而且用的时修要注意继电器的安装方向,不要让动触点的运动方向与加速度方向相同了。
+100
科创币
jrcsh
2011-06-11
GOOD
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小俊
13年7个月前 IP:未同步
300543
我比较倾向加速度计+GPS。

不过要注意民用GPS模块有最高工作高度和速度,分别是30000英尺和1000节(不是技术问题,而是受到ITAR条款限制)。我们的火箭很可能有一段时间无法记录GPS数据。

GPS位置数据可以一定程度上修正加速度二次积分后得到的位移数据。不过不知道GPS模块从接收码元到完成计算并输出的延时有多少。
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小俊
13年7个月前 IP:未同步
300544
引用第7楼warmonkey于2011-05-08 11:00发表的 :
集成式的电子单元,体积要小很多,可靠性也大大改善。
建议BF531+EP3C16F256,直接实现软件无线电收发器  


这个猛。
不过我觉得用现有成熟的无线方案可能会简单一些。
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xenon
13年6个月前 IP:未同步
305275
如果是300元一套我工作室愿意承接此项目基于stm32 32位微控制器带gps,gprs,陀螺仪,加速度传感器,附带多级火箭点火控制。
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xenon
13年6个月前 IP:未同步
305279
顺带一提这样的系统可以在有gprs网络的地方把数据与坠落地点的坐标发送回来最大限度保证仪器舱的回收即使落入水里或无法回收的地方至少也能保证数据的回收。有意向可以联系我,如果你要定制开发开发费用我会尽量优惠,并附上源码,电路原理图,pcb图,以及技术支持。


                                                                   xenon电子工程试验室
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jrcsh作者
13年6个月前 IP:未同步
305290
300块还真便宜阿
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bighead
13年6个月前 IP:未同步
305294
呃。。。。我觉得没必要那么麻烦吧。

1、如果可以回收的话 直接用SPI写SD卡 几乎无成本来记录数据


2、需要记录的应该是加速度和GPS吧

应该一片MEGA8什么的都好

低功耗的mega48 mega88 低功耗而且价格低

供电9V差不多就可
=================
总价格(排除GPS 和加速度传感)二三十就可以吧。。。
+50
科创币
jrcsh
2011-07-20
目前得到的数据是普通三轴IC在火箭的加速度下传感器直接报废
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bighead
13年6个月前 IP:未同步
305296
同时怀疑GPS在火箭飞行的几十秒内有多少有效数据。。。。
==========
要不就3轴的(可以一个一轴 一个两轴) 来测量数据 通过一个方波发生模块(想到555 了)记录时间

应该成本很低吧。。。 无线部分省下来就行
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xenon
13年6个月前 IP:未同步
308891
会楼上的gps只是用于提供回收时的坐标,通过加速度计和陀螺仪加时机间基轴已经可以把火箭的轨道算出来了。数据在存入采集系统的同时也在发送数据。(但是无线发送数据不能保证通讯的稳定与可靠)
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jrcsh作者
13年6个月前 IP:未同步
309033
实时数据传输 有现成的 1KM~4KM的模块(315M、433M)

现在采集数据的传感器看能不能开辟出新的方法/元件
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bighead
13年5个月前 IP:未同步
315237
ADXRS300  怎么样?
貌似可以支持比较高的加速度
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dd
13年5个月前 IP:未同步
315241
adxrs300已停产 替代产品是adxrs610
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bighead
13年5个月前 IP:未同步
319140
引用第32楼dd于2011-08-12 16:29发表的  :
adxrs300已停产 替代产品是adxrs610

ADXL345呢? 貌似不贵 支持SPI和IIC 正在用
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xuetianwuran
13年4个月前 IP:未同步
321228
晕。感觉都是纸上谈兵。这个东西实际早就有定论。无线电一般是测轨迹和定位,如果真想知道大运载体的运动姿态信息必须用INS(惯性导航/测量)。至于300就能搞定这个,我只能说玩具级别的四轴都不知这个价格。在惯性测量领域价格和性能是完全成正比的。我估计一个可以使用的INS,最低价格在1W左右。里面涉及的事情很多,以后开个帖子说明。
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0小小孩0
13年4个月前 IP:未同步
322830
我个人认为可以使用小型的GPS数据记录器……可以记录经过的最高海拔……
再减去发射海拔就是飞行高度了……
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gcc4isr
12年5个月前 IP:未同步
444194
GPS和弹载加表的误差都会比较大,实时性不好。比如GPS,用的一般式0183sentence,串口通信,且不论接收机本身精度和定位信息刷新频率慢的问题,就串口延迟和MCU分析句子的时延就会造成比较显著的误差。我觉得精度比较好,实时性又比较好的办法还是采用单脉冲雷达跟踪。最好在火箭上安装应答器。
至于那些MEMS加表,只能提供速度级的参考,达不到惯性级标准。
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apefrank
12年5个月前 IP:未同步
444215
火箭顶上插一个空速管,再加上两轴加速计测横风
弹体姿态的捷联惯导可以只用加速度计实现
不用角速度计可以省一点钱,但肯定不止100[s:274]
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大话春秋
12年3个月前 IP:未同步
458735
我先声明,这东西我不是很了解,勿喷

为什么很多人都想用昂贵的GPS测定?

单片机+数字气压计(¥15左右),没戏吗?
按照物理教材的方法,重物+弹簧+滑动变阻器(或者其他方式)测定加速度?

成本都很低呀。。。。。。
+1
科创币
飞面教徒
2012-10-08
敢问怎么用滑动变阻器测定?据我推测你是初中生。。。初中教材很爱说滑动变阻器
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好酷
12年3个月前 IP:未同步
458953
造价太低导致无法实现。如不限制造价,办法比牛毛少一点点。
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js200300953
12年3个月前 IP:未同步
459263
回 38楼(大话春秋) 的帖子
气压计...
气压与流速有关啊
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