Recent Articles

Žádost o povolení letu

Jak jsem zmínil v článku Zimní aktuality, kontaktoval mne pan Bc. Aleš Böhm, DiS, vedoucí referátu bezpilotních systémů Úřadu pro civilní letectví ČR.

Doporučení znělo:

Dle Dodatku 4 předpisu L-2 Pravidla létání, dostupného na webu http://lis.rlp.cz/predpisy/predpisy/dokumenty/L/L-2/index.htm se „Neobsazený volný balón nesmí provozovat bez příslušného oprávnění vydaného státem, z jehož území se vypouští.“

Toto oprávnění není totožné s povinností oznámení letu na stanoviště letových provozních služeb.

Aby Váš plánovaný let proběhl v souladu s platnou legislativou v ČR, doporučuji Vám podat si s dostatečným předstihem před letem žádost, obsahující náležitosti dle § 37 zákona č. 500/2004 Sb., o toto oprávnění na ÚCL prostřednictvím podatelny, datové schránky nebo poštou.

Po další emailové komunikaci jsem si domluvil schůzku přímo v sídle ÚCL v Ruzyni.

Jednání se vedlo v konstruktivním duchu a vyplynulo z něj několik věcí, které je třeba zpracovat.

Mnou připravená verze žádosti musí být detailnější a poté ji mohu oficiálně podat k zpracování.

Predikce trajektorie balonu

Při analýze dostupných nástrojů jsem narazil na nástroj CUSF (Cambridge University Spaceflight landing predictor), který byl vyvinut speciálně pro předpověď trajektorie a místa přistání meteorologických sondážních balónů.
Tento nástroj je publikován jako otevřený a svobodný software pod licencí GNU General Public License. Je provozován na adrese: http://habhub.org/predict

Model využívá dat z globálního numerického předpovědního systému GFS, Global Forecast systém, který je provozován americkou vědeckou agenturou NOAA, National Oceanic and Atmospheric Administration, a je spouštěn 4x denně (00 UTC, 06 UTC, 12 UTC, a 18 UTC).
Dokáže produkovat data s rozlišením 0.5 stupně (zem. šířky / délky), ve vertikálním rozlišení 64 úrovní. Aplikace CUSF tyto data umí na základě zadaných parametrů (dostup, rychlost stoupání, pozice startu atd. ) zpracovat a zobrazit na mapě predikovanou trajektorii.

CUSF Predict Tool

CUSF Predict Tool

Aplikace nabídne ke stažení i KML soubor, který lze otevřít pomocí Google Earth, kde najdeme i výškový profil a další.

Úspěšnost předpovědi počasí na období 3 dnů se pohybuje na úrovni 85%. Delší předpověď má vyrazně nižší úspěšnost s každým dalším dnem. Start balonu nelze s ohledem na tuto skutečnost plánovat dlouhodobě dopředu.

S tím souvisí i místo startu, které bude také pravděpodobně upraveno s ohledem na předpověď počasí, zejména směr a sílu větru. Samozřejmě bude určeno mimo letecké zóny CTR, dangerous zóny (LK D1 – LK D7), prohibited zóny (LK P1 – LK P12) a restricted zóny (LK R1 – LK R14).

Zde je pohled na rozdělení vzdušného prostoru ČR:

Vzdušné prostory ČR

Vzdušné prostory ČR

Tutu mapu naleznete ve formátu KMZ na adrese: http://www.lloydbailey.net/airspace.html, kde vyberte Czech Republic a otevřete KMZ soubor.
Jsou tam všechny restricted (TRA), prohibited i danger areas (Temelín, Dukovany atd.) i letové CTA/CTR, TMA včetně vertikálních hranic FL.

Před startem se samozřejmě budeme zajímat i o lokální předpověď počasí, například pomocí modelu ALADIN.

Zimní aktuality

V tomto článku shrnu, co se dělo v posledních několika týdnech v našem projektu. Na přelomu října a listopadu se objevilo poměrně příznivě vypadající launch window, časové okno s příznivými podmínkami větru a počasí pro start. Na projektu ovšem nebylo vše hotové a otestované tak, jak jsme si plánovali. Teoreticky se dalo ve 14 dnech při velmi intenzivní práci elektroniku a celý payload dokončit, ale nebyl by čas pro testování. To je kritická část.
Po delší úvaze jsme se rozhodli neuspěchat vypuštění balonu a potencionálně ohrozit vložené postředky finanční i časové. Ostatně cílem je uspět, ne stihnout konec roku.

Následoval poměrně rychlý nástup zimního počasí a s ním spojených mrazů a sněhu. V takovém prostředí jsou venkovní testy obtížné.

V čem jsme tedy postoupili:

  • kolega Honza připravil Yagi anténu pro pozemní tým, nyní teoreticky v plánu ještě vylepšená verze s větším ziskem
  • v pořadí je anténu typu delta loop, která přijde na spodek boxu a která má pro nás výhodný vyzařovací diagram
Deltaloop vyzařovací diagram

Deltaloop vyzařovací diagram

  • kolega Martin Sekera připravuje obecné programové třídy pro XBee, GPS a GSM hardware, které pravděpodobně později zveřejním i ostatním
  • kontaktoval mne pan Bc. Aleš Böhm, DiS, vedoucí referátu bezpilotních systémů, odbor standardizace a regulace, Úřad pro civilní letectví ČR a upozornil na nepřesnost námi zjištěných informací ohledně povolení k vypuštění – více v dalším článku
  • předělávám hlavní stránku webu czanso.com, která bude také obsahovat google maps realtime sledovací aplikaci, kde bude vidět umístění balonu, jeho parametry (výška, rychlost atd.) a další letové informace
  • vyvíjíme i sekundární cut-down bezpečnostní zařízení, které by pracovalo na mechanickém principu – odpojení táhlem, servem. Ve finální verzi hliníková trubička, hliníková tyčka a skrz navrtný otvor protažen kolík, který se uvolní na pokyn servem. Tato varianta není zdaleka tak energeticky náročná jako odstřih elektrický. První prototyp, omluvte kvalitu:

Čekejte další články ;)

terý se uvolní na pokyn servem. Tato varianta není zdaleka tak energeticky náročná jako odstřih elektrický.

Struktura projektu czANSO

Náš projekt se neustále rozvíjí, máme stále víc dat a je potřeba udržet přehlednost a logické členění informací. Proto jsem se rozhodl popsat současnou strukturu:

Hlavní stránkahttp://czanso.com
Je v současné době chudá a pouze představuje základní fakta – právě ji předělávám. Nová verze bude obsahovat i Mission Launch Control – informace o startu balonu přímo v sobě. Bude CZ/EN informovat o základních věcech: kdo jsme, co děláme a co se nám povedlo.

Bloghttp://blog.czanso.com
Jednotlivé články chronologicky popisují náš příběh, myšlenky, vývoj a testování pro širokou veřejnost, zatím pouze česky. V komentářích se mohou čtenáři zapojit a doplnit údaje nebo přispět svým nápadem.

Forumodkaz na požádání
Interní forum členů, kteří mají o problematiku hlubší zájem a mohou svou zkušeností, nápady nebo zdroji přispět k dosažení našeho společného cíle. Probíhá zde věcná diskuze, plánování a obecně řešení projektu.

Video na Vimeo- http://vimeo.com
Z vývoje a testování jsem pořídil nějaké skromné videozáznamy. Ty zajímavější tam teprve přibudou!

Fotky na Flickr – http://flickr.com
Již od začátku vkládám fotky na Flickr a věřím, že fotka vydá za spoustu slov, takže jich ještě spousta přibude…

Fanoušci na Facebooku - http://www.facebook.com/czanso
Stránka czANSO na Facebook je otevřena všem, kteří mají zájem vyjádřit nám podporu, sledovat aktuální dění nebo jenom po očku přihlížet. Všichni jsou zváni .)

10 let stanice ISS v číslech

Již celou dekádu obíhá kolem naší planety mistrovské dílo lidského inženýrství – Mezinárodní vesmírná stanice (ISS). Dovolil jsem si proto věnovat jeden článek na našem blogu tomuto dílu, které zaslouží obdiv všech obyvatel naší planety.

Data pocházejí z článku 10 years of the International Space Station: By the numbers.

57,631

celkový počet oběhů stanice ISS s lidskou posádkou na palubě

90 minut
množství času, které zabere jeden oběh stanice kolem naší planety

4.8 mil za sekundu (7.72 km / s)
rychlost, jakou stanice Zemi obíhá

14
počet východů a západů Slunce během jednoho “dne” na stanici ISS

220 mil (354 km)
vzdálenost od povrchu Země

100 miliard dolarů
množství peněz, které bylo potřeba na výstavbu a údržbu vesmírné stanice – čímž se tento objekt stal jedním z nejnákladnějších, které kdy byly postaveny
(polovina prostředků pochází z USA)

15
počet zemí, které se na stavbě podílely

361 stop (110 metrů)
celková délka stanice ISS – lze přirovnat k délce fotbalového hřiště

33,023 kubických stop (935 metrů krychlových)
objem interiéru vesmírné stanice – odpovídá 1.5 násobku objemu letadla Boeing 747

14
počet obytných modulů – pokojů, které v podstatě tvoří ISS

136 dní
délka pobytu prvních obyvatel – americký a dva ruští astronauti strávili tento čas na stanici po jejím zprovoznění v roce 2000

803 dní
rekordní množství času – 2 roky a 2 měsíce – strávil ve vesmíru ruský astronaut Sergei Krikalev – nejprve na stanici Mir a poté na stanici ISS

6
počet obyvatel, které typicky má současné době stanice – každý z nich stráví na stanici 6 měsíců

13
největší počet lidí, kteří byli v jednu chvíli na stanici – stalo se tak 17. července 2009 během návštěvy raketoplánu Endeavour, je to rekord skrze všechny vesmírné lodě

200
počet astronautů, kteří navštívili ISS, včetně miliardáře “vesmírného turisty” Dennise Tita

400
počet vědeckých experimentů na palubě během poslední dekády

1
počet cvičebních zařízení na palubě pojmenovaných po moderátorovi americké televizní stanice Comedy Central :)
Komik Stephen Colbert vyzval fanoušky svého pořadu, aby pro něj hlasovali v online hlasování – a vyhrál. Běhací pás tak získal název “The Combined Operational Load-Bearing External Resistance Treadmill” (C.O.L.B.E.R.T.) a je součástí ISS od září 2009.

2020
rok, ve kterém může být stanice vyřazena z provozu

Když zlobí teploměry

Při testech kompletního zapojení se ihned projevila zákeřná chyba. Celý systém se po několika vteřinách zdánlivě vypnul, procesor přestal komunikovat atd.
Odpojováním jednotlivých části jsem přišel na to, že chybu způsobují teploměry a bez nich systém běží standardně. Jak jsem psal v článku o teploměrech DS18B20, teploměr může být napájen parazitně nebo aktivně.

Pro finální zapojení jsem teploměry zapojil v režimu aktivního napájení, přesně podle datasheetu, pro ilustraci jsem nalezl obrázek:

DS18B20 - aktivní napájení

DS18B20 - aktivní napájení

Z neznámého důvodu toto zapojení (které jsem 5x pečlivě zkontroloval) nefunguje tak, jak má. Prostě způsobí pád systému.

Několik hodin jsem nad tím koumal, vyměnil čidlo i odpor, různá napětí a různé vstupy, nic.

Problém jsem nevyřešil a tak jsem se vrátil k parazitnímu napájení, které jsem použil jako první po zakoupení čidla.

DS18B20 - parazitní napájení

DS18B20 - parazitní napájení

Propojeno!

Jakmile jsem osadil moduly, přišla na řadu výroba datových a napájecích kabelů.

Elektronika czANSO je tak vyrobena a propojena. Nyní se vše otestuje jako celek a usadí do termoboxu:

czANSO payload

Plošné spoje vyrobeny, moduly osazeny

Díky kolegovi Honzovi byly plošné spoje vyrobeny velmi rychle (díky!) a tak jsem se pustil do osazení modulů.

Vytvořil jsem také prototyp radar reflectoru, který bude umístěn mezi balonem a termoboxem pro zvýšení bezpečnosti letu.

PCB - czANSO all modules detail

PCB - czANSO Power module

PCB - czANSO GSM/GPRS module and GPS module (up)

PCB - czANSO all modules

czANSO Radar Reflector Prototype

czANSO Mission Launch Control

Pro informace o celkovém stavu projektu a datumu startu jsem vytvořil jednoduchou stránku
czANSO Mission Launch Control

http://czanso.com/launch/

Jsou zde zobrazeny stavy jednotlivých částí a odpočet do plánovaného startu, který se ale může měnit – předpověď počasí je na víc než týden velká neznámá. Zůstaňte u svých přijímačů ;)

Máme baterie, spoustu baterií

Objednal jsem 32 kusů baterií Energizer Ultimate Lithium L91.

2x sada po 12ks – jedna sada pro generální zkoušku, jedna sada pro ostrý let
2x sada po 4ks – jedna sada pro napájení fotoaparátu, jedna sada pro cut-down záchrané zařízení

Balíček dorazil v pořádku:

32ks Energizer Ultimate Lithium L91

32ks Energizer Ultimate Lithium L91