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(2月27更新贴)虎年虎啸----集思广益之DIY平流层太空定高定位跨洋OSD

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楼主
发表于 2010-2-13 16:24 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本贴于2010年2月26日作出更新,其主要原因,是因为关键OSD设备的选型上我认为已经获得重大突破,估算结果是:地面上使用稍微大点的平板天线作接收,即能获得HD品质以上的高清晰OSD视频。
1)关于机载OSD设备基本选型要求参见6楼说明
2)设备参数资料补充见51楼
3)关于此OSD设备能否达到30KM以上的传输距离估算,参见58楼。我的演算结果是189KM
饭一口一口地吃,我们这个公开试验项目需要一个由“无知便无畏”转变到“有知便有畏”的过程,最后企望能“有知也无畏”。希望坛子里对平流层OSD感兴趣的玩家,继续集中火力,解决38楼所述的“有知”问题。每一个建议包括反驳意见,都非常有意,它至少能提醒哪些东西是我们“无知”的。
请大家猛烈敲击键盘和鼠标,发现和寻找问题及答 案!
——————————————————————————
虎年虎啸----集思广益之DIY平流层太空定高定位跨洋OSD(定期更新贴)
关于这个试验,我想先说几句“废话”:(原未修改主贴转即下方)
原来的贴子主题是《太空定高定位跨洋OSD飞行设想,目前已解决5万赞助资金》,之所以修改成现在的标题,原因主要出于以下几方面的考虑:
1)5万赞助资金只是意向而已,况且目前尚存在众多尚未解决的技术难题,心里感觉没底,别人真给了,也不见得敢要。
2)这个试验不是简单地重复多年前,老外几个高中生简单而巧妙的探空气球试验,而是定高定位气球及信息传输技术,技术含量要多N倍。
3)如果谁想简单重复上述这个试验,可以直接移步到本主贴下半部分的简单介绍,投资在1000元以内,且机载设备比原试验还可以少一台。
4)新标题加上了虎年虎啸,主要是中 国人的仪头,先吼两声再说,但肉还没吃到嘴里。集思广益,大概的意思是本试验最后是否实施,和能否在5imx或其他渠道落实到气象及信息传输技术方面的合作朋友,存在“必要条件”的关系。为什么?很简单:因为这两方面的技术,我不熟悉。换句话说,如果国内有这方面合适的组合团队,也有详细实施可行方案的,我可以转告赞助单位及个人的联系方式。

本“转告”原则同样适合于redant2006发起的《[召集帖] 氢气球太空AP!组太空观摩团》贴及其他类似贴,前提是发起人必须提交完整的可行性试验方案和投资预算,以供审查。5,000元不算多,况且现在就已经有意向5万,但我觉得这是一个态度和负责的问题。我不认为瞎几B搞最后也没个可复查机会可能的话,赞助人还会给你第二次机会,最起码得留下“项目”翻身和持续发展的机会,不要把自个的路全堵死。
我之所以跟了redant2006的原贴,主要是我很欣赏发起人的勇气如果这不仅仅只是一个墟头的话;况且这个构想还和我不谋而合;但我又并未继续跟贴讨论,而在5imx里“另辟山头”,主要原因是觉得提案者没能给出比较完整的初步方案,仅仅只是一个设想或“玩一下”而已,这和我的底线是相左的。问了气球技术负责人是谁,也没能答复。
所谓天上飞机飞,功夫全在地面上。20-30KM的高空环境,和地面跑那么几十分钟,那完全是两码事。实际上,平流层的顶部,高度仅次于火 箭和卫星,勇敢和莽撞,尺步之遥。
就算那几个老外高中生的“简单试验”,事先也是经过大量的演算的,站在巨人的肩膀上,才能看得更远。难道你想从头再来么?这种谨慎的处理方法实际上也才能称为“科学”,这可以从他们的英文官方网站报道中看出,背后并不排除有专业人员和机构的支持包括指导老师。实际上,我发现一个问题,那就是直到今天,他们也没将气球的准确构造和来源公布出来(或者是我没查到?),难道说这涉及“机密”或别人不会直接去找专门的气象用气球生产商么?里面一定是有原因的。
如果仓促行事,能成功当然好但基本纯属偶然,结果无非是过过眼瘾网络上增加了几张太空照片“它是我们拍的”而已。如果目的仅是这个,还不如到天文方面的论坛去讨论这个问题更恰当些。所以如果想在RC里搞,必须OSD这是最基本的。仓促行事的大部分结果我估计是:气球不到3-5KM高度就炸了,或者在越过对流层顶端的时候,设备全部失效,从此鸟无音讯[email=!@#$]!@#$[/email]#
贴子标题加上集思广益更合适本实验的实际情况,因为它是一个公开的试验,需要一个集体的智慧,希望大家都把个人意见集中发表在这,而不是另立山头。我不认为一个Q群那怕是1,000人的超级群,可讨论性会大于一个论坛。
整个试验里面的要素只要有好的建议,都可以随时更改,最后才定下来。换句话说,我在这最多只算个牵头或“万金油”而已,哪天我没兴趣了,但东西还在,整个计划不会因为某个参与者的个人原因左右,仍然能继续实施及完善下去。

有人会问,你不就是平流层问题及传输问题没落实么?可以问气象局和专门的公司呀。很好,关键是我身边没这方面的朋友,所以希望大家能集思广益,最好朋友圈里有神7的设计参与人员。
我不去问专门的单位和个人还主要感觉“这样作有意思么?”这是一个DIY而不是局限于为完成某件事而完成。况且现代民间的力量已经不可忽视,包括“大乌鸦”在内的众多战术侦察机,其设计到构造多得益于国外民间RC玩家的智慧;美军另一款不显山露水的小型无人机则更甚,叫什么名字我忘了谁补充下,90%设计理念取自民间RC玩家,100%机载设备购买于超市,还不照样把对手干得嗷嗷叫?
我们的5imx团队力量有这个能力么?

说到集思广益,我想到了“匪兵甲”的那个《用飞行摇杆替换遥控器来驾驶飞机,声卡输出,X52+DSX7测试成功》。这个贴子我从头到尾仔细拜读了几回,如果再完善PCM/SPCM及失控保护功能,它完全可以成为全世界RC群里为数不多源自China的软件,最起码能为5imX在全球范围内增了口气!
相比国外RC玩家的群策群力,我觉得匪兵甲在5imx那个贴子里的表现,感觉实在是太感人了!这是一个5imx集思广益一个成功的例子!匪兵甲的工作量无疑是巨大的,感觉整个贴子除了他一个人在忙乎外,不说编程序的工作是否能有个懂行的互相商量下了,幸亏总算还有那么个玩家提供了PPM的准确概念,要不还真成了悲壮的孤军奋战。我也想帮忙,所以跟了贴,可惜我也不懂JR的SPCM。
这种RC的真正DIY精神太可贵了,换了我,我会向试用的玩家:收钱!
说到集思广益,我又想到了当前常用的OSD设备,独眼和老鹰。可能小慈会怪我大过年的太直言,直言什么呢?直言:“独眼永远无法超越老鹰!”为什么?因为独眼仅是几个人在那么折腾,可能也赚了些小钱,可惜别人不理情所以才有了《低成本OSD方案 》及类似,明着拆台。
也不能怪别人拆台,因为你没把源程序等重要“机密”,和老鹰及第一人称那样,公布出来至少是我没看到在哪?
老鹰凝聚了全球RC高手的智慧,一个是RC的DIY精神,一个是商业的行为(不知道这么说是不是刻薄了些),但结果是可以预知的,就好比当年共*产*党人高呼着解放全人类,而蒋委员长却在那穷喊:上!--抓共匪一个赏银10两!
我认为独眼的源程序完全可以公开出来,小慈可以斟酌下,毕竟一个人的力量有限,况且若真有人想仿造独眼,简单的源程序破解方法多得很,根本不需要问你要。公开关键的东西,对商业上的影响我认为也不会太大,还可以把钱赚在明处,少了很多怨言。譬如老鹰气压高度传感器用的就是血压计上用的,他自个也公开了,但为什么它还敢卖几百大洋一个?别人也没意见?
-----扯远了,但一句话,对这个试验及这个赞助,我不打算作“匪兵甲”,太累,本来DIY就是个充满乐趣的事,现在反而成了负担;哪天这个贴子沉了或最后预见到的问题没能全部解决,说明这个提议不成熟,或众玩家兴趣不大,没必要搞;第二是操作方式,全部构想及实施方案是透明的,可以复制。

本实验计划包括以下主要内容:(前面已经说过,整个试验里面的要素只要有好的建议,都可以随时更改,最后才定下来。下同)
1)20-30KM高空平流层定高定位及图文传输,设备可靠工作期大于1个月。
2)变焦的成像镜头,可能的话,我打算30倍光学变焦,这样一来可以得到高分辨率的地面照片。
3)开一专门的网站或博客,实时播放低分辨率的太空OSD信号,及展示高分辨率的高空照片。
4)可设置的访问权限,向各省份的爱好者团体公开,以便于他们按需要和兴趣控制高空机载设备的工作模式及OSD拍摄方向。(如果真能实施,网站的建立5imx负责下吧,嘿嘿~~)
对已察觉也已解决的技术难题,以及已察觉但暂未找到解决方案的技术难题,我会以定期编辑本主贴的方式刷新。所以,对关注此试验的朋友,以后在浏览本贴的时候,请稍微再留心下主贴的更新情况。这两部分内容的文字,将以大号黑体字标出。

已察觉也已解决的技术难题
1)电子设备-50度以下简单而有效的低温环境保温技术,已解决,几无成本,重量50克内。此技术主要维持高空气球上的电子设备,其工作环境能维持在0度华摄氏度以上。因为我不打算也无太多资金,采用高昂的达到工标或军标的设备。资料来源,感谢《中学科技》上海编辑部(详细的实施细节我会在以后公布,下同)
2)动力来源问题:太阳能电池板+电瓶是本次设备气球上设备的1个月每天24小时主要电源供应来源.已解决。成本约1000人民币内,重量500克内。资料来源:我个人想的
3)平流层专用定高气球。如果打算购买商业气象气球,则已解决。

已察觉但暂未找到解决方案的技术难题
1) 高空30KM数字式图传,基本要求见本贴6楼,这是气球上所载电子设备最关键的一个,关系着所有试验目标的成功与否。前面已经说了,这个事如果想在RC里搞,必须OSD这是最基本的。我看好的设备是屏幕左上角作广告的那台,可能合适,但未得到厂家确ren。发现图丽EDIMAEG很少有工作人员来5imx还是放假的原因?
2) 平流层气象行家,东西在哪飞却没个领航员,不可能的,希望大家集思广益
3) 微动力定位较正装置,具体要求见三楼论述
未察觉未解决问题
未知,,希望大家集思广益
——————————————————以下是未修改前的原贴——————————————
太空定高定位跨洋OSD飞行设想,看看5imx上倒底聚集了多少对气象及飞行及传输有研究的行家里手?
我个人手上,有一个高空定高定位飞行的试验项目,目前已解决了约5万人民币的试验项目资金赞助意项.但是否实施,左右不定.
欢迎真正对以下技术有所掌握和了解的朋友及专家,联系我.(加我聊或直接在这发帖讨论?)
--------本试验项目要完成的试验预想有两个:一是底成本平流层定高定位及图文传输,设备可靠工作期大于1个月。二是500米相对地表高度,水平定高漂移,横向》5000KM半径传输试验(最后选哪个,可以由我们讨论诀定)
1)气象专家及对此有了解的朋友,尤其是对平流层及对流层气象有研究的朋友
2)64KbS以上数据远距离无线传输技术的行家
3)低温处理行家
4)测距行家
5)单片机程序设计高手
6)其他对试验感兴趣和愿意出资的朋友及玩家
目前需要解决的首要问题如下
1)视频30KM传输距离的设备定型,况且30KM高度是平流层中部,那里的温度是多少?如何解决低温环境下设备的工作问题?还有气球漂移问题....等等一大堆数不胜数的问题,要解决.
2)留空时间大算搞多长时间?还是气球爆炸前几个小时过过眼瘾就算了?如果真想长期让设备留在高空,这已经不是国外几个高中生所搞的简单而巧妙的探空气球试验,而是定高定位气球及信息传输技术,技术含量要多N倍

[ 本帖最后由 king1976 于 2010-2-27 13:24 编辑 ]

欢迎继续阅读楼主其他信息

沙发
发表于 2010-2-13 16:28 | 只看该作者
...........
3
 楼主| 发表于 2010-2-13 16:35 | 只看该作者
首先是动力来源问题:太阳能电池板+电瓶是本次设备气球上设备的主要电源供应来源.
1)平流层无风向之说,所以只需要很小的动力,就能将设备相对固定在某个位置.因为高度足够高,所以,经纬度差那么个1-2KM是允许的,不需要很精确,以便节省电力
2)如果选对流层或500米那个项目,设备长期定位的动力来源似乎成问题----那里风向不定,而且晚上无阳光.需要足够的动力储备.
4
发表于 2010-2-13 16:38 | 只看该作者
只有能力插个队
5
发表于 2010-2-13 17:08 | 只看该作者
楼主要是成了,一试飞,就不是跨 省 追 捕了,CIA就要跨国追捕咯:em15:
6
 楼主| 发表于 2010-2-13 17:51 | 只看该作者
吃饭之前再补充几句:
1)平流层那个项目,看起来涉及到的问题最少。20-30KM的高度,民航飞机不会往那飞,战斗机么。。。查了下,20KM以上,老美能飞到的飞机不少,无所谓了,真碰到了,也算是为国立功!--------解决办法:气球本身外贴分散分布足够数量的铝箔,以便于在雷达屏幕上形成足够大的亮点,预防万一。

2)关于图文30KM以上距离的设备选型:必须选数字的设备,如果选模拟微波设备的话,则照片只能在地面上拍照,模糊,失去了太空观测的意义。假如启动这个方案,则效果连那几个老外高中生当年搞的都不如,还不被人笑掉大牙?不行
但清晰的视频,又需要占用极大的带宽,这是个矛盾,如何解决呢?所以合适的设备应该是:必须具备高清晰照片拍摄功能+支持低分辩率OSD视频传输模式的设备。平时开着低分辨率OSD视频,需要高清晰照片时(最起码得有个100万以上分辨率吧?),再通过数据链,“通知”气球上的设备,将照片慢慢传回来(譬如放在晚上传,不占用白天的观测及观光时间)
有没有呢?
栏目头顶上有个看似很牛鬼的数字式机载成像设备MMC1105的广告,加个八木天线指向地面,估计30KM距离差不多。但它支持上述的这种工作模式么?
-------厂家有无可能解释一下,释疑呢?

3)关于平流层方面更详细的情况,坛子里有气象方面的高手么?这是另一个首要需要解决的问题。要不,东西瞎几B搞出来,钱化了不算,咱们还真成红卫兵了。

春节快乐~~~
7
发表于 2010-2-13 18:21 | 只看该作者
:em20:
8
发表于 2010-2-13 19:13 | 只看该作者
2010年 你的课题!

我在关注你哦
9
发表于 2010-2-13 19:17 | 只看该作者
想法太牛了,不过我一直想知道啥样的摄像装备能够穿透云层
10
发表于 2010-2-13 19:37 | 只看该作者
越来越牛了:em15: :em26:
11
发表于 2010-2-13 20:47 | 只看该作者

新年梦想的人真多啊

12
发表于 2010-2-13 22:37 | 只看该作者
老外那个项目应该是回收后得到的照片吧
不过国内回收能否成功比较难讲
13
发表于 2010-2-13 22:41 | 只看该作者
GPS追ZHONG 器装上就稳当了   气球上再写上国防科研。
14
发表于 2010-2-13 22:51 | 只看该作者
支持,看春*中。
15
发表于 2010-2-14 16:28 | 只看该作者
定位的可行性不大哦!
16
发表于 2010-2-14 21:08 | 只看该作者
:em17:
17
发表于 2010-2-15 17:27 | 只看该作者
我来给你浇冷水,就事论事,纯技术讨论。
1,供电。
一个月的工作时间意味着你必须太阳能供电,你这个设备10W功率肯定需要了。你能买到的民用太阳能(航天的高效率谁都买不起)基本上是1W/100g,这个是1KG,这个还是峰值功率,需要正对阳光,就算你能保证你的设备能够三轴稳定,就是不摇摆,不转动,这么一套对准装置也不会轻。考虑到你晚上12个小时没有电,用11.1V锂电池,你需要储备12000AH的电量,至少1KG。光电源这些设备你至少要准备2KG的载荷,还要考虑到夜晚温差的问题,你的电池和设备能不能活过晚上很难说。白天的保温容易做一个重要因素是因为平流层阳光强烈,晚上你可是要实打实的对付-50摄氏度的低温。

2,定点。
平流层是有风的,风速还不低,10m/s是最基本的,你如何保证你的气球不飘出地面站的范围,只有一个办法,安装推进系统。这又要增加载荷,电源。更重要的是普通气球不能用了,必须用有骨架的类似飞艇的载机。

3,通信。
楼主说要全球OSD, 手机网络覆盖不了30KM的高空,基站波束根本就不向上指。那现在民用的能塞进气球载荷的只有海事卫星电话,铱星,北斗1终端。第一个需要定向天线支持,你先搞出三轴稳定的平台再说,如果能搞定,NASA会给你发绿卡的。而且就算能搞定,海事卫星电话每分钟计费是按美元计的,后两个倒是体积小,但是通讯速率非常低,用他来定期发状态短报文倒是可以,不过费用也不低。 如果只是现在FPV的扩展,你如何追踪在天空中飘动的气球,车载地面站?sqrt(30KM^2+水平距离^2)通讯距离,低带宽传数据应该可以做到,但是视频的高带宽很难,电源限制载荷的发射功率,只有一个办法提高带宽了,使用大的定向天线(锅),技术难题再次出现,高增益天线波束都窄,如何精确瞄准一个飘动的气球? 这个还算是可以解决的问题。

[ 本帖最后由 尾冲 于 2010-2-15 17:50 编辑 ]
18
发表于 2010-2-15 17:59 | 只看该作者

同学们,启动一个项目的第一步是可行性调查,文献分析

都拿SKYDATA的气球说事情,难道就不能去他家网站上(http://www.spacedata.net/)看看他家的设备到底是什么样子么? 他家的气球是飞到平流层,而且军方客户可以不计成本上好设备,功率3W,工作时间6-14小时,电池供电。

还有在自己还没启动之前,不要嘲笑别人高中生的东西的简单,自己没走出去第一步,怎么能知道有那些困难要克服,DIY一个返回式的气球本身并不简单,低温保护,降落伞可靠打开,相机控制,气球追踪,电子设备整合,更别说去联系买高空气球,找氦气源,这些都是需要去做才能知道哪有难度,哪有技术含量的。

[ 本帖最后由 尾冲 于 2010-2-15 18:05 编辑 ]
19
发表于 2010-2-15 18:16 | 只看该作者
:em04:

探月工程
民间长江一号
20
发表于 2010-2-16 02:51 | 只看该作者
挺有意思的,希望楼主坚持下去
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