Přesný měřič frekvence za účelem využití dopplerova jevu

Zpráva

GorgeLD · #1 Příspěvek od **GorgeLD** » 21 dub 2014, 23:44

Dobrý den,

dotaz jsem již shrnul v nadpise. Mám následující situaci: mám quadrocoptéru, kterou potřebuji stabilizovat co to horizontální polohy, aby uměla stát pěkně na místě. GPS je málo přesné, akcelerometr je taktéž k tomuto účelu nepřesný. Tak bych chtěl obhlídnout situaci okolo využití doplerova jevu k čemuž potřebuji přesně změřit frekvenci. Vzroec je následující:

Kód: Vybrat vše

f = f0*(1 + v0/v)
f...prijimana frekvence
f0...vysilana frekvence
v0...rychlost prijimace relativně k vysílači. Přibližující se je kladná, vzdalující se je záporná.
v...rychlost šíření vln v dané látce

O použití tohoto jevu pro určování polohy robota jsem již slyšel (jednalo se o televizní signál).

Kdybyste měli nějaký tip na produkt či el. zapojení na přesný měřič vln, nejlépe i s nějakým A/D převodníkem abych si to mohl rovnou číst v mikrokontroléru, tak to by bylo super :-)

Nejsem zrovna elektrotechnik tak bych uvítal i hinty jinačího typu :-)

Děkuji

Artaban001 · #2 Příspěvek od **Artaban001** » 22 dub 2014, 06:23

Znam variantu, kdy se signal z vysilace smesuje ze signalem odrazenym. Frekvence vysilace se potlaci a rozdilovy signal je primo umerny rychlosti pohybu.. funguji takhle i radarovy cidla ve svetlech (nepotrebuji PIR)..

GorgeLD · #3 Příspěvek od **GorgeLD** » 22 dub 2014, 16:13

Takže máme signál vysílače, pohubující se příjimač tohoto signálu, ale nechápu kde má vznikat odrážený signál a jakou zde hraje roli? Jakože příjimaný signál má nějakou prodlouženou frekvenci a ten odrážený má pak dvojnásobně prodlouženou frekvenci? Takže smíšením vznikne ta konečná delta frekvence? A jakou vlastnost má ten odrýžený signál, je nějak fázově posunutý, že se bude "nulovat" při sčítání s neodraženým signálem?
Nevěděl byste prosím nějaké konkrétní řešení, třeba na netu, popřípadě na kolik by tak bajočko tahle sranda vyšla? Řekněme že více než 2000,- by se mi do toho nevyplatilo dát.

GorgeLD · #4 Příspěvek od **GorgeLD** » 22 dub 2014, 16:32

Nevíte třeba zda-li by šlo použít toto zapojení? http://dlabos.wz.cz/en/Menice_kmitoctu.html

Oscilátor bych nastavil řekněme na frekvenci nějakého vysílače, třeba něco na FM (nebo lépe něco co nepoužívá fázovou nýbrž amplitudovou modulaci?), příjimač bych nastavil taky na frekvenci vysílače a delta frekvence obou signálu, to je pevného z oscilátoru a proměnného z antény, by byla na výstupu. Nevím ale jestli si to nepředstavuju jak Hurvínek válku :-)

Habesan · #5 Příspěvek od **Habesan** » 23 dub 2014, 08:18

V jednom nejmenovaném zařízení, které bylo považováno za vrchol zaměřovací techniky byly prý použity dva počítače typu 286...
Jenže ti pánové to uměli.

GorgeLD · #6 Příspěvek od **GorgeLD** » 23 dub 2014, 12:18

2x 80286 CPU to je jak použít dneska Arduino coz se takyze dela, neni to nutne tak pomale jak se zda bych rekl a zalezi jak se zameruje.

#7 Příspěvek od **Bernard** » 23 dub 2014, 12:54

GorgeLD píše:...

Kód: Vybrat vše

f = f0*(1 + v0/v)
f...prijimana frekvence
f0...vysilana frekvence
v0...rychlost prijimace relativně k vysílači. Přibližující se je kladná, vzdalující se je záporná.
v...rychlost šíření vln v dané látce

Dva nezávislé generátory frekvencí se prakticky nedají použít. Když by stačilo uregulovat to létající těleso na rychlost řekněme 0,1 m/s, relativní podíl f/f₀ by byl 1,000 000 000 333. Stabilita oscilátorů, toho na palubě i externího, by měla být aspoň řádově lepší, snad okolo 1·10-¹¹. Takový oscilátor kvadrokoptéra neunese.

serviceman · #8 Příspěvek od **serviceman** » 23 dub 2014, 13:31

Bernard píše:Takový oscilátor kvadrokoptéra neunese.

To jsi vyjádřil dost kulantně. To bychom byli asi někde u rubidia.

Atlan · #9 Příspěvek od **Atlan** » 25 dub 2014, 12:10

No neviem merac rychlosti mal dva io 8 pinove a nestavil by som sa ze to neboli oz, vystup siel do uP, zaujimsvejsi bol tubus s vysielou a prijimacou antenou. Aha troska OT, ja len ohladom vyuzitia doplera na meranie rychlosti res vziadialenosti.

HiGhLaNdEr · #10 Příspěvek od **HiGhLaNdEr** » 08 kvě 2014, 11:21

Přesný čítač snad neni takový problém pokud to má sloužit na stabilizaci neni až tak nutné vědět frekvenci přesně. Stačí jen vědět relativní frekvenci přesně. Pokud by to mnělo být extra přesně tak bych šel asi cestou ultrazvukového dálkoměru. Arduino na to má k dispozici ultrazvukové čidlo.

#11 Příspěvek od **EKKAR** » 08 kvě 2014, 11:55

Habesan píše:V jednom nejmenovaném zařízení, které bylo považováno za vrchol zaměřovací techniky byly prý použity dva počítače typu 286...
Jenže ti pánové to uměli.

Jestli myslíš Tamaru, tak ta běžela jen na JEDNOM PC AT - druhej počítač nainstalovanej v nástavbě a všecky další připojený sloužily jen jako "podružná zobrazovací jednotka" kvůli unifikaci - aby se dalo používat jen jedno univerzální zařízení a byla jednodušší zásoba ND (odlišnost se docílila jednoduše jiným programem).

Jinak zobrazení z Tamary se dalo příslušným individuálně navrženým převodníkem poslat klidně i na starou tesláckou (TESLA Pce) "UZJ" = Univerzální Zobrazovací Jednotku, řízenou "malosálovým" počítečem čítajícím 4 unifikovaný skříně plus děrnopáskovou jednotku...

Artaban001 · #12 Příspěvek od **Artaban001** » 08 kvě 2014, 12:37

Zdarec.
V jednom amáru byl detektor přiblížení s využitím oscillátoru na frekvenci řádově 500MHz. Fungovalo to tak - co si matně pamatuju - že vysílaný signál se směšoval s přijímaným. pokud byly oscilace ve fázi z odraženým signálem, snížil se odběr oscilátoru. pokud byly v protifázi, odběr se zvýšil. Tento rozdíl vyhodnocoval obvod z operákem a spínal relé. No a právě si pamatuju, že jsem z dlouhé chvíle tento obvod sbastlil a když jsem vždy procházel kolem antény, několikrát seplo a odeplo relé. Dosah se dal ladit. Fungovalo to až do 10m vzdálenosti.. A ten osc nemusel být nijak stabilní..

Artaban001 · #13 Příspěvek od **Artaban001** » 08 kvě 2014, 12:47

A co takhle stabilizovat polohu modelu podle "oka"? - nějaká kamerka a vyhodnocovat nasnímaný obraz pod sebou.. Něco, jako optická myš..
Ale jinak jsem pochopil asi tolik:
Potřebuješ svoji X-koptéru o něco "opřít", aby jsi mohl korigovat automaticky to, když Ti model opustí pomyslný čtverec, nad kterým se bude vznášet.
Takže kdyby byl signál vysílače dostupný ze všech stran, daly by se použít směrové anténky a jejich signály fázově porovnávat. A nebo, jak jsem uvedl výše, upravit senzor optické myši vhodnou optikou a sledovat terém pod modelem.. Vždyť optická myš něco podobnýho dělá již z podstaty své funkce..

AlesALF · #14 Příspěvek od **AlesALF** » 08 kvě 2014, 23:59

A tohle by nestačilo ?

http://www.suntekstore.com/goods-14001970-wireless_module_doppler_radar_microwave_motion_sensor.html

Habesan · #15 Příspěvek od **Habesan** » 12 kvě 2014, 08:53

EKKAR píše:běžela jen na JEDNOM PC AT

A ten obsahoval CPU 80286, proto zjednodušený název 286...

Děkuji za upřesnění.
Přiznávám, že jsem u jejího vývoje nebyl, protože bych na to nestačil, a většinu informací o ní mám z Bastlírny.