Nowoczesny system obrotu anteny
dyskusja...
Od czasu do czasu pojawia sie w kontekscie rotora temat elektronicznego kompasu.. pozwole sobie pare slow napisac weso造

Popularne i przystepne cenowo kompasy elektroniczne nie do konca se moim zdaniem do naszych zastosowan nadaja, czy nawet 'calkiem sie nie nadaja'. Ja wiem, ze kilka projektow w teorii ma ich obsluge, ale to nie spelni swojej roli w EME - bo tak chyba ten temat nalezy glownie rozpatrywac. Sprobuje wypunktowac weso造

1. Kazdy taki modul musi zostac skalibrowany w urzadzeniu/srodowisku w ktorym bedzie pracowal. Kalibracja nie jest trudna, polega na dokonaniu serii pomiarow z sensorem umieszczonym w czyms w rodzaju drewnianej (nie-magnetycznej) kostki i uzywajac dostepnego za free programu odczytujemy wskazania kladac kostke po na kazdym boku - wiec mamy 6 pomiarow x 3 odczyty dla kazdej osi. Program ladnie nam generuje matryce gotowa do wklejenia w kod (np) Arduino i mamy sensor skalibrowany... czyzby? w przypadku przeroznych dronow, pojazdow, lodzi itp pewnie tak, w przypadku tower niestety nie... Czemu nie, skoro go skalibrowalismy? ano temu, ze kalibrowalismy go w jednym konkretnym azymucie, czy mowiac dokladniej w jednym polozeniu wzgledem stosu zelaztwa pod sensorem.. problem w tym, ze sensor ma sie obracac nad ta kupa zelaztwa, czyli z chwila kiedy nasz rotor zacznie sie obracac parametry kalibracji przestana byc aktualne. Od razu nasuwa sie tu niby proste rozwiazanie - powtorzyc kalibracje co kilka stopni.. niby tak, ale nadal odczyt jest obarczony bledem, nie bardzo takie rozwiazanie mi sie podoba oczko moze jestem w bledzie.. wczytanie matrycy, odczyt azymutu, korekta matrycy, odczyt azymutu.. i co znow korekta jesli nam sie zmieni odczyt? nie nie podoba mi sie to i juz weso造

2. Nalezy rozdzielic dwie sprawy/parametry takich sensorow - ich rozdzielczosc i ich dokladnosc.. to ne jest to samo - mozemy odczytac azymut z jakas rozdzielczoscia, np. 123.45 stopnia - rodzielczosc do 0.01 stopnia.. pieknie, tylko jaka dokladnosc? czy jest to na pewno 123.45 stopnia od polnocy magnetycznej? Czy odchylka jest zawsze ta sama dla kazdego odczytanego azymutu? Z moich przemyslen wynika ze nie, nawet po kalibracji kompasu. Robilem kilka tesotw z takimi modulami i mimo ze sensor byl unieruchomiony, otoczenie nie ulegalo zmianie wynik mi 'plywal'. Mozna niby dokonywac ciaglej korekty na sile sygnalu, szum itd.. ale to mozna i bez kompasu elektronicznego, z azymutem po zwyklych impulsach liczonym.

3. No i sprawa zasadnicza... do czego caly ten projekt ma byc uzywany? To oczywiste, do lacznosci na mikrofalach.. I niestety nasz sensor bedzie musial pracowac w zmiennym polu magnetycznym - przeciez fala radiowa to fala elektromagnetyczna... jesli chcecie zobaczyc co sie dzieje z takimi sensorami wystawionymi na pole magnetyczne, proponuje prosty test z uzyciem telefonu z androidem. Czesto telefony maja pokrowce z klapka zamykana na maly magnesik.. jesli tak ktos z was ma, proponuje wyjac telefon z pokrowca, zainstalowac (moze sie przydac do sledzenia Ksiezyca) darmowy program SkEye i ustawic telefon w jakims kierunku.. aaa.. chwila, prawdopodobnie dostaniecie ostrzezenie o 'dziwnym polu magnetycznym' - trzeba wykonac telefonem pare osemek w powietrzu na rozne strony zeby sie mu kompas skalibrowal.
Teraz mozemy ustawic telefon na jakis kierunek i odczytac azymut - OK, a teraz odwracamy telefon o 180 stopni w pionie, ale ciagle na tym samym kierunku - tak jakbysmy chcieli ekran odwrocic 'do gory nogami' - i co? A u mnie po kilkunastu tygodniachh w pokrowcu z magnesem roznica jest ok. 20 stopni... a telefon dla pewnosci przykladam do drewnianej barierki zeby miec pewnosc ze azymut telefomu mam ten sam... Jak sie wam to podoba? no mnie wcale - tak wlasnie bedzie sie zachowywal taki sensor narazony na przebywanie w polu elektromagnetycznym - i nie sadze ze argument iz sensor bedzie za parabola przekona mnie (i sensor) ze pole magnetyczne tam go nie dosiegnie...

4. Jak taki sensor dziala... zwykle dziala on na zasadzie pojemnosciowej - elemeny ferromagnetyczne tworza zestaw fikusnych kondensatorow ktore pod wplywem pola magnetycznego zmieniaja parametry fizyczne, mowiac w uproszczeniu 'odleglosc miedzy okladzinami' i tak wyliczane sa skladowe pola magnetycznego. Ale czy te parametry fizyczne zmieniaja sie tylko pod wplywem pola magnetycznego Ziemii? A co z temperatura? cisnieniem? To wszystko IMHO tez ma wplyw na wskazania tego sensora i o ile mozna dodac do zestawu czujnik cisnienia i temperatury a potem wyliczac kompensacje na podstawie jakiegos zestawu danych, to gra sie robi niewarta swieczki....

5. Mam jeszcze taki sensor z innego projektu, jak przyjdzie czas na testy mojego sterownika na zewnatrz, to dodam tez ten modul kompasu i zaprezentuje jakis wykresik w ramach wynikow.

6. Kompas taki odczytuje polnoc magnetyczna, do wyliczen astronomicznych potrzebna nam polnoc geograficzna - tak, latwo ustalic dewiacje magnetyczna dla danego QTH, czy raczej latwo odczytac usredniona wartosc z dostepnych danych.. ale znow, wartosci usrednione to nie ta precyzja ktorej po nowoczesnym urzadzeniu bysmy oczekiwali lokalne zaburzenia moga dawac calkiem inna korekte, no i caly ten wzorzec sie tez zmienia, wolno, ale jednak..- mozna korygowac na szum/sygnal, ale.. patrz wyzej..

7. Alternatywy:

A. Akcelerometr + zyroskop - sprawuje sie niezle, ale wymaga 'wystartowania' od jakiegos znanego polozenia poczatkowego - latwe do zrealizowania. Nieznany wplyw pola magnetycznego fali radiowej (mam modul, jak juz sie fala radiowa pojawi to moge dla zebrania danych podlaczyc) Takie rozwiazanie moze byc na tyle ciekawe ze z jednego sensora mamy dane o wszystkich 3 osiach, czyli Az, El i 'tilt', czyli kontrola czy nam uklad odniesienia (tower) trzyma pion weso造

B. uC rodzaju AS5047D - teoretycznie potrafia odczytac kat specjalnego magnesu z rodzielczoscia 4096.. czyli lepiej niz 0.01 stopnia - juz do mnie jada, bede testowal w najblizszym czasie. Co ciekawe, sa one wykorzystywane jako enkodery, bo mozna ich uzywac jako impulsatorow, ale to jakby marnotrastwo oczko Jesli uda sie bez problemow odczytywac kat magnesu zadne impulsy nie beda nam wiecej potrzebne. Magnes neodymowy jako zrodlo do odczytu kata wydaje sie byc na tyle obiecujacy (jego silne pole magnetyczne), ze pole magnetyczne z anteny nie powinno falszowac wynikow. Ale to bedziemy wiedziec jak sie taki uC do Arduino oprogramuje i podlaczy.



No, to sie rozpisalem weso造


  PRZEJD NA FORUM