RC modellirányítás, Beszélő telemetria     ASTLAB © 2007



Mióta megvan az Easy Glider, piszkálta az agyamat a feladat, hogy jó lenne tudni milyen magasan repül, meg mennyi van még az akkumulátorban meg emelgeti-e a gép orrát a termik. Nosza rajta csináljunk hozzá telemetriát. Láttam már gyári cuccot működni, a magasságot egy bazi nagy kijelzőre írta, a variométert csipogta, az akksiról meg semmi hír. Ahányszor a kijelzőre nézel annyiszor adsz magadnak viszonylag nagy esélyt a gép elvesztésére. Láttam már a neten kamerásat is nagyon drágáért, olyat ami a kameraképre feliratozta a mért értékeket. Mindig fehérrel írt, minden adat csak akkor látszott jól, ha a gép orra legalább 30°-ra lebillent. Nem beszélve arról, hogy így is csak átlátszó monitorszemüveggel lehetne igazán használni, azt meg nem adnak hozzá. Repülni a teli monitorszemüveggel meg kurva nehéz, mert nem látod a gép valódi helyzetét nem is érzed a seggeden, hogy merre billen. Ha a műhorizontot nem hagyták volna ki belőle, és a kiírásokat mindig jól láthatóvá tették volna, akkor jó lenne. A jó szándék látszik, tényleg csupa jó dologot próbáltak ötvözni, és egy drága de ugyanakkor használhatatlan cucc lett mégis csak belőle.

Nos a fent felsorolt a hibákba nem szerettem volna belefutni, ezért elkezdtem gondolkozni, hogy mi lehet ezeknél a jobb de nem is túl drága megoldás. Ez pedig nem más, mint a beszélő telemetria. Az eredeti elképzelés szerint a gépben levő készülék magasságot és akkufeszültséget mér, és variométert számol. Ezeket a paramétereket egy 433 MHz-es frekvencián lesugározza a földre. A vevőegység a jeleket emberi beszédhanggokká konvertálja, így az egész repülés alatt végig a gépen lehet a szemem. A vevőegység az egyes értékeket valamilyen - az értékek változását figyelő - algoritmus szerint bemondja. Mivel többféle mért érték van, ezek különböző hangokon szólalnak meg, így tökéletesen megkülönböztethetőek. A magasságot férfihang, az akkumulátor feszültséget női hang mondja, a variométer emelkedés esetén egy kislány, süllyedés esetén pedig egy kissrác hangján szólal meg. Ezzel a csipogás helyett számértékeket és előjeleket is lehet rögtön közölni.

A szerkezet adó része egy kis műanyag dobozba lett beépítve. 10 integrált áramkört tartalmaz, a panel mindkét oldala tele van SMD alkatrészekkel. Ami nem SMD azt vagy nem lehetett itthon könnyen beszerezni, vagy nem csökkentené a panel méretét. Sajnos kisebb méretet csak kettőnél többrétegű panelon lehetett volna elérni, annak a gyártása viszont ebben a szerencsétlen béna országban megfizethetetlen.




A mikrokapcsolók, a BCD encoder-kapcsoló valamint a nyomógomb a paraméterek beállítására szolgálnak. Ezekkel lehet adóteljesítményt, egyedi azonosítót, és rádiócsatornát beállítani, valamint a rádiót tesztelni. A nyomógomb normál üzem esetén a magasság nullázására is szolgál.


Főbb műszaki paraméterek:
Méret: 90 x 55 x 20 mm
Súly: 64 gramm
Tápellátás: 9.8-12.6V (3 cellás LIPO)
RF teljesítmény: állítható, 2,15,80,200 mW
Áramfelvétel: max 120 mA (200 mW-nál)
Üzemi frekvencia: állítható, 4 különböző csatorna 433 MHz-en
Visszaállási pontosság: 1 m






Az antenna egy darab a doboz tetejéből kiálló 50-ohmos koax-ból kialakított 1/4 lambdás sugárzó, hatásfoka a 4-5 szöröse a hasonló cuccoknál használt loop antennáknak. A telemetria adó hatótávolsága 80 mW adóteljestmény esetén, vevőoldalon egy 0 dBM-es gumikuki antennát használva biztos nagyobb mint 1 Km. Az az, amíg a gép szabad szemmel látható addig a telemetriát is használni lehet. A szerkezet az Easy Glider kabintetőbe befaragva így néz ki:




A tápot az akkumulátor balancer csatlakozójáról kapja, így az eredeti kábelezéshez nem kellett hozzányúlni:




A kabintetőből az antenna úgy áll ki, hogy azt a géptörzsre helyezés után a gép tetejére simítva, szigszalaggal lehet rögzíteni. Így az esetek túlnyomó többségében vízszintes polarizációval ad, ezért a vevőantennát is célszerű vízszintesen elhelyezni.




A szerkezet azért van egyelőre a ketyerék helyett az érdekes rovatban, mert még nincs teljesen kész. Elsőnek ugye az adómodult kellett megcsinálni és kipróbálni, a vevőegység majd csak most következik. Ez sem lesz kevés kaparás, minimum két mikrokontroller és és egy ISD hangchip kell bele, nemcsak beszélni, fog, hanem soros port kimenete is lesz, a repülési adatok számítógépes rögzítéséhez, illetve a kijelzőmániás elvetemültek örömére egy kijelzőt is meg fog tudni majd hajtani. A szoftverek megírása sem kis feladat, egyéb dolgaim is vannak a bufferban ezért ez még egy kicsit várat magára. De addig is amíg ez elkészül, cuccot használható állapotba kellett hozni a tesztekhez. Ehhez egy laptopot hívtam segítségül. A laptop soros portjára csatlakozik a vevő rádió, a laptopon 3 program fut ami lehetővé teszi a telemetria használatát. Ezek megírása magasszintű programnyelveken csak néhány napot vett igénybe.

A vételi oldal agya a treceiver.exe , ez veszi és feldolgozza a rádiójeleket illetve kijelzi a vett frameket, a magasságot a variométert, az akkufeszültséget, a használt rádiócsatornát, és az adómodul azonosítót.




Ha már az adómodul azonosítót emlegettem, lássuk mire is való az? A rendszer úgy lett kialakítva, hogy egy rádiócsatornán tíz ilyen készülék működhet párhuzamosan egymás mellett. Az adók szinkronizálásának a hiányában ez azon a trükkön alapszik, hogy pszeudo random időkben rendkívül rövid frameket sugároz a föld felé, így a csomagütközések száma minimális. Egy csomagot minden másodpercben kétszer is lead, így növelve annak esélyét, hogy egyik biztosan földet ér. Ahhoz, hogy a vevő kiválaszthassa, hogy melyik csomag az övé, egy azonosítóra is szüksége van. Nos ez az elmélet, a gyakorlatban majd akkor lehet kipróbálni, ha több készülék is meg lesz építve.
A formon van néhány beállító elem ezekkel lehet a tulajdonságait piszkálni. A treceiver TX ID-nál beállított adóazonosító csomagjait fogja csak venni. A VAR 0 kipipálásakor a variométer 0 értéket mindig, VAR 0/5X kipipálásakor a variométer 0 értéket minden ötödik alkalommal küldi át a vocaliser-nek. A VAR <=- és a VAR >= értékekkel beállítható, hogy milyen variométer értékek küldődjenek a vocaliser-nek.

A treceiver-hez kapcsolódó vocaliser teszi lehetővé a vett értékek kimondását. Ez a program csak egyszerű számokat mond, nem használ prefixeket, hogy az információ minél hamarabb az ember fülébe juthasson.




A program összekapcsolódik a treceiver-rel a kapcsolatot a zöld színű keret jelzi. A kapott értékek a belsejében levő memoboxban jelennek meg, ezeket természetesen mind ki is mondja a megfelelő hangon.

Pici extra még a projekthez, hamár laptopot használunk a trecorder.exe, ami szintén a treceiver-hez kapcsolódik és lehetővé teszi a repülési adatok folyamatos rögzítését, vizuális megjelenítését és visszajátszását.




A form gördítőablakában három görbe látható. A legfelső a magasság a középső az emelkedési sebesség, az alsó az akkumulátor időbeni változását mutatja. Az x tengely mentén 1 pixel 0.5 másodpercnek felel meg. Az egyszerre rögzíthető repülési időtartam 2 óra. A form alján levő varázsszem szine mutatja a treceiver-hez való kapcsolódás státuszát.

A tesztvevőegység most így néz ki az autó hátuljába bekukkantva:




A Rádió a gumikuki antennával a hátsó ajtó tetején, a soros kábelja szigszalaggal rögzítve az ajtóhoz, a laptop középen, kis zselés akksik a rádió és a hangerősítőnek használt aktív hangfal táplálásához.



Eddigi tapasztalaltok:

A magasságmérésre egy barometrikus abszolut magasságmérő szenzort használok. A tartománykonvertálással elért felbontás lehetővé teszi hogy a visszaállási pontosság 1m legyen, ezt az értéket 2-3 perc bemelegedés után valóban hozta a cucc. Ezt nyugodt időjárási körülmények mellett teszteltem, hiszen a légnyomás mondjuk 3 Hpa-os változása már 25m differenciát okozott volna, meghamisítva a tesztet.

A repülőben HITEC dual conversion QPCM vevőt használok, a tesztrepülések alatt a 200 mW telemetria adóteljesítmény mellett sem tapasztaltam semmilyen rádiózavart 35 MHz-en.

A rádióvevő a repülőgép láthatósági tartományán belül folyamatosan vette a frame-eket, 80 mW adóteljesítmény és 0dBm-es vevő antenna használata mellett.

A beszéddel eljuttatott információ rendkívüli hatékonysággal működik. A különböző hangok által mondott értékek szétválasztását és a prefixek visszahelyettesítését egy 3 perces repülés alatt meg lehet szokni. Nagyon jó érzés a gépet végig bámulva ismerni a főbb paramétereket. Tök jó volt, hogy tudtam mennyi cufla van még az akksiban, meddig lehet még repülni vele. A variométer meg egyenesen azt tudatta velem, hogy milyen bénán csinálom a szűkebb fordulókat.

A szerkezet így félkészen -a laptopos vevőmegoldással- is jól használható, egyetlen hátránya, hogy sok cuccot kell magammal vinnem :-)




Köszönet

  • Kostka Zsófinak, Rudolf Ágotának és Markgruber Dávidnak projekthez adott beszédhangokért
  • Szentpéteri Gábornak a végfok beállításáért és beméréséért
  • Fettik Zolinak a random csomagadási ötletért, meg hogy nem hagyta a projekt közben túlságosan elszállni az agyam




© HA5AST | Főoldal