Problém s příjmem pozice vyřešen

Archive for May, 2010

Problém s příjmem pozice vyřešen

May 27, 2010 Komponenty balónu, Testování

První testy s GPS modulem nebyly bohužel úspěšné, ale problém se podařilo vyřešit.

Celé zapojení jsem několikrát zkontroloval, ale fyzická chyba nebyla objevena. Proto jsem celé zařízení rozmontoval a umístil GPS modul na samostatnou desku, oddělil napájení, zařadil lepší filtrování výstupu ze stabilizátoru a použil co nejkratší drátové propojky.

Zapojení nyní vypadá následovně:

Nejprve se začali objevovat první viditelné satelity (01, 02):

$GPGGA,,,,,,0,01,,,,,,,*67
$GPVTG,,,,,,,,,N*30
$GPGGA,,,,,,0,02,,,,,,,*64
$GPVTG,,,,,,,,,N*30

Lepší výhled potom znamenal plný GPS fix a první platné poziční věty (pozici jsem odstranil, na místech podtržítek):

$GPGGA,223130.00,____._____,N,_____._____,E,1,05,2.80,00258,M,045,M,,*6A
$GPVTG,310.6,T,310.3,M,000.4,N,000.8,K,A*2A

Tyto čísla znamenají:

UTC čas – 22:31:30
pozice
1 = platná pozice
5 viditelných satelitů
nadmořská výška 258m

Ve druhé větě například:

rychlost 000.8 km/h (nepřesnost, modul stál na místě)

Tags: antenna, copernicus, fix, gps, nmea, regulator, rušení, seeeduino, SMA

Příjem GPS pozice komplikuje rušení

May 23, 2010 Komponenty balónu

Poté, co konečně GPS modul dorazil, začal jsem pracovat na jeho testování.

GPS modul jsem umístil na prototypovou desku a přidal napájení pomocí regulovatelného stabilizátoru 3.2V.
Spojení se Seeeduinem zajišťoval pouze odporový dělič kvůli rozdílným logickým úrovním.

Nejprve jsem nechal pouze vypisovat data zasílaná GPS modulem a na první pohled vše vypadalo dobře. Přicházeli tyto datové věty, tedy prázdné NMEA věty:

$GPGGA,,,,,,0,00,,,,,,,*66
$GPVTG,,,,,,,,,N*30

Bohužel i po 20 minutách modul zasílal stále tyto prázdné navigační věty, tedy před GPS fixem = žádné viditelné satelity.

Nejprve jsem myslel, že je to tím, že mám modul pouze u okna a nemá tak přímý výhled na celou oblohu. Vystrčil jsem tedy celou sestavu více z okna, ale ani tento pokus nevyšel, žádné platné údaje.
Pak mě napadlo, že by mohlo jít o rušení od mého počítače nebo monitoru. Přidal jsem tedy samostatné napájení a abych viděl přichazející data, zapojil jsem také 16×2 LCD displej.

Zapojení poté vypadalo následovně:

Zařízení jsem vzal na ulici a modul měl nejlepší možný výhled na celou oblohu. Přesto ani po 30 minutách se neobjevila platná poziční data.

V následujích dnech napadlo Martina použít referenční bluetooth GPS modul, který mám ke svému mobilnímu telefonu. A ukázalo se, že zdrojem potíží je opravdu nějaký druh rušení pocházející z našeho systému. Vedle našeho systému se ani referenční modul nebyl schopný fixnout a sdělovat polohu. Naopak, pokud referenční modul sděloval polohu, po zapnutí našeho systému se okamžitě GPS fix ztratil.

Musíme zjistit, v čem spočívá tento problém a jak ho ostranit.

Tags: bluetooth, copernicus, evolve, gps, lcd, nmea, regulator, seeeduino mega

Objednávky obrazem aneb GPS konečně doma

May 18, 2010 Komponenty balónu

Dorazili další komponenty a termobox z předchozích objednávek:

Především GPS modul Copernicus dorazil po několika měsících vyhlížení skladu Sparkfunu, takže bezesporu fajn pocit mít ho konečně doma. Takže zde je nový hardware:

Termobox také dorazil a nyní můžeme projektovat vnitřní uspořádání a rozložení komponent:

Tags: antenna, copernicus, gps, SMA, termobox

Vesmírný nákup – GPS, foťák a termobox

May 8, 2010 Komponenty balónu

V obchodě Sparkfun byl konečně naskladněn GPS modul Copernicus a tak nastal čas na další objednávky.

Objednávám:

Copernicus DIP Module
Antenna GPS Embedded SMA
JST 2 Pin power connector
SMA Connector
ACS712 Breakout

Dále jsem na aukčním serveru Aukro objevil nabídku zcela nového digitálního fotoapáratu Canon PowerShot A470, za přijatelnou cenu 1400,- Kč.

Poslední položkou těchto nákupů je termobox, který pravděpodobně použijeme jako ochranou schránku pro foťák, elektroniku a baterie. Uvažovali jsme také o variantě sestavení vlastní krabice ze samostatných styrofoam (případně polystyren) desek.
Parametry zakoupeného boxu:

Vnější rozměr: 280 x 230 x 185 mm
Objem: 3,6 litrů
síla stěn je 35 mm
víko má osazení (zámek)

Jakmile objednané zboží dorazí, přidám samozřejmě fotky.

Tags: a470, acs712, antenna, canon, copernicus, fotak, gps, powershot, SMA, termobox

Bezpečnostní cut-down zařízení

May 1, 2010 Komponenty balónu

Dnes udělal Martin Sekera velký kus práce na bezpečnostním cut-down zařízení. Je to součást, která odstřihne balon na náš pokyn ze země.

Proč je toto zařízení nutné? Existuje šance, že balon nevystoupá do předepsané výšky a mohl by se pohybovat na určité hladině v atmosféře bez toho, aby prasknul. To by samozřejmě byla katastrofa, protože balon by mohl odcestovat stovky kilometrů daleko. Proto potřebujeme mechanizmus, který odstřihne nebo odpojí balon a náklad se okamžitě začne vracet na zem.

Další text patří přímo Martinovi, díky moc.

***
**
*

Vyzkoušel jsem dvě metody odstřižení balonu – elektrickým žhavičem a pyrotechnicky.

Elektrický odstřih
Kolem hlavního lana je v jednom místě omotán odporový drát a ze strojovny je k tomu přiveden dostatečně tlustým kabelem proud. Palubní počítač to sepne přes výkonový MOSFET tranzistor, drát se rozžhaví a přetaví nylonové lano napůl.

V dnešním testu jsem palubní zdroj nahradil autobaterkou a výkonový MOSFET tranzistor levou rukou.

Analýza: na 0:05 je slyšet, jak se pod tíhou 1kg závaží přetrhaly odporové dráty, ale naštěstí se to tou tíhou rozpletlo a uvolnilo. Půjde to vyřešit volnějším vázáním a volnou smyčkou, která bude představovat rezervu.

Pyrotechnický odstřih
Lano prochází kanálkem pyrotechnického střihače, který po vykonání práce zůstane na straně balonu a nebude tak představovat pro náš padák riziko. Proti elektrice má výhodu v tom, že k sepnutí mu stačí minimum proudu, tak nepotřebuje dedikovanou baterii (překlene se to kondenzátorem).

Nejdřív jsem udělal testovací dutinku s nalisovanou složí na změření rychlosti hoření (video):

Vyšlo to na krásných 5 mm/s, takže jsem pro prototyp střihače zvolil nálož 10 mm dlouhou – 2 sekundy hoření. Dutinka je i po 14 s hoření prakticky netknutá.
Pro větší bezpečnost (aby plameny nešlehaly dolů na padák) jsem nálož uzavřel do oddělené dutiny a horké plyny vedl k lanu kolmým kanálkem – plyny tak tryskají bezpečně do stran. Pyro je k lanu připevněno drátem, do boxu vedou jen vodiče k palníčku. Ty jsou připevněny tak, aby šly odtrhnout malou silou.