Amatööriradio ilmapallossa - Ilmari 2003 IRC-3
 

Tue toimintaamme!

 

Ilmari Projekti ei varsinaisesti ole Viestikallion projekti, web-sivut on vain hostattu täällä...

SUPER ILMARI REALITY CHECK palaveri nro 3

2002-10-31 klo 17:30 - 21:00 SA

ANRITSU, ESPOO

Logimerkintöjä:

  • Minuuttimiehenä jälleen Matti, OH1MQK..
  • Heikki, OH2LH, esitteli kuvaa 80m Tx:stä.
    • ~ 0.5 W out
    • ~ 1.8 W in
    • [FIXME:pic]
  • OH1LRY esitteli 400 bps Phase-3 telemetriasanomaformaattia tuottavaa koelaitteistoaan. [FIXME:pics]
  • Tutkaheijastin [kuva] by Juha, OH2LKV, painoa 53g
  • Ristidipolin keskikohdan liimaus polyuretaanilla osoittautui odotettua hankalammaksi jutuksi. Labrausta jatketaan (koekappaleilla, ei varsinaisilla tuotantokuparoiduilla teräsnauhoilla.) Proton massa noin 60g.
  • Mikko esitteli myös semi-rigid kaapelista tekemäänsä 1.3 GHz:n big-wheel antennia, joka painaa huomattavasti. Siitä pitäisi tehdä alumiinisia elementtejä käyttävä versio.
  • Jälkikäteen asiaa kysyessäni Mikko, OH2AUE, sanoi että:
    • 2m translaattori vastaanotinantenni on ristidipoli
    • 70cm translaattori lähetinantenni on ristidipoli
    • 70cm APRS-lähetin antenni on bigwheel (alumiinisin elementein)
    • 70cm translaattori- ja ARPS-antennit ovat parin metrin etäisyydellä toisistaan ja systeemilaatikon eri puolilla.
    • 1.3 GHz ATV antenni on bigwheel alumiinisin elementein
    • 80m antenni on johtavaa lankaa todennäköisesti Fuchs syötöllä.
  • Kauto, OH2LFM, huomautti että ilmailumääräukset (OPS M-1) sanovat, että kevyessä miehittämättömässä ilmapallossa minkään langan vetolujuus ei saa ylittää 230 Newtonia. (Rajoittaa hieman mm. antennilankojen lujuuksia.)
  • Paikalla myös muuta LAB-2:ssa tehtyä hardista: [FIXME:pics]
  • Matti, OH1MQK, esitteli Ilmari Housekeeper Unit ajatuksiaan
    • (Lohkokaavio. Prosessorina: MMC2114, taajuuslähteinä DDS:ät: AD9834.)
    • Laajempaa yleiskeskustelua IHU:sta ja redundanteista ratkaisuista
      • Päätettiin ottaa "Ihme-IHU" projektiin
      • Pidetään varalla useampia vaihtoehtoisia moduleita siltä varalta, että "Ihme-IHU" ei valmistuisi/toimisi/siihen ei luotettaisi.
      • Varalla ovat: MIM tuottamaan APRS:ää, DTMF-sekvenssejä vastaanottava PIC, yms.
    • IHU, tms. toiminnoista todettiin seuraavaa:
      • Mission Abort
        • DTMF komento
        • Flight-box, eli GPS paikannuksesta havaitaan siirtyminen sallitun lentoalueen ulkopuolelle N:ssä peräkkäisessä paikkamittauksessa. (Koordinaattialue minuutteina laskennalle.)
        • Ajastin (6h lennon alusta, tms.)
      • ATV-Xmitter control
        • DTMF komento
        • Flight-box, eli GPS paikannuksesta havaitaan sijainti sallitulla lähetysalueella N:ssä peräkkäisessä paikkamittauksessa. (Koordinaattialue minuutteina laskennalle.) Yksikin siirtymä sallitun alueen ulkopuolelle sammuttaa lähettimen.
        • Virtalähteen jännitetasoeN:
        • Battery voltage
        • Ajastin (15/45 sekuntia päällä/poissa ?)
        • Pääteasteen ylikuumeneminen/ylivirta ?
      • Transponder control
        • DTMF komento
        • Flight-box, eli GPS paikannuksesta havaitaan sijainti sallitulla lähetysalueella N:ssä peräkkäisessä paikkamittauksessa. (Koordinaattialue minuutteina laskennalle.) Yksikin siirtymä sallitun alueen ulkopuolelle sammuttaa lähettimen.
        • Virtalähteen jännitetasoeN:
        • Battery voltage
        • Ajastin ?
        • Pääteasteen ylikuumeneminen/ylivirta ?
      • 70cm APRS beacon
      • 3.6 MHz CW/MFSK16 beacon
  • Lentosuunnitelmaa haukoteltiin
    • Kauto, OH2LFM raportoi ilmailulaitoskontaktista, asia etenee.
    • Todettiin että olisi kiva nousta mahdollisimman nopeasti 20 kilometrin yläpuolelle ja sitten lillua siellä. Liian ylös ei kannata mennä, sillä jossain 30-40 kilometrin päällä on voimakas vakaa tuuli a' 30-40m/s..
  • Heikki, OH2LH, oli kaivanut jostain esiin erilaisia solenoideja. Tutkitaan näillä mahdollisuutta tehdä mission-abort laukaisin.
  • Vakuutusasiaa: Radioamatööritekniikan seura Ry saa otettua vastuuvakuutuksen lennolle a' 100€, jolla korvataan laitteen laskeutuessa (pudotessa) sen mahdollisesti aiheuttamat vahingot. Vakuutusyhtiössä asiaa oli ihmetelty ahkerasti. (Paperit ovat nyt OH1MQK:lla.)
  • Erik, OH2LAK, kertoi että ATV-lähetin kasataan ja testataan, kun se tässä kohta saapuu.
  • Mikko, OH2AUE, oli ostanut (hintaan jota ei kertonut edes kuulusteltuna) kaksi CMOS värivideokameraa integroidulla optiikan tapaisella. Kamerat painavat noin 7g/kpl (ja toimiessaan ottavat noin 40 mA/5V ?)
  • ATV:n Hertsiksi Mikko ja Erik päättivät: 1282 MHz
  • Translaattori on päätetty kääntää niin, että inputti on kahdella metrillä ja outputti on 70 sentillä, jotta systeemin paikallinen APRS rääkäisy ei tukkisi translaattorin inputtia (tai vaihtoehtoisesti tarvitsisi isoja kaviteettisuotimia; alumiinisesta olutpurkista tehtynä moinen on toki kevyt...)
  • Translaattorin inputiksi Mikko ja Erik pohtivat 145.224 MHz (± 35kHz)
  • Lentoajankohtana pidetään edelleen syksyä 2003.
  • Koelento (tethered-balloon, tms.) keväällä kertaalleen pattereilla, mahdollisesti useampia "maasähköllä" syötettynä.
  • Kesäleirillä mainontaa ja spektaakkeleja, tethered-balloon maasähköllä.
  • Koulujen suuntaan Paltamolainen opettaja, Markku, OH8UV, voinee kertoa menettelystä ? (Ollut luokkineen useamman kerran yhteydessä sukkulalentoihin ja ISS:ään..)
  • Ilmari kaivannee pyörimistä hillitsemään peräsimen tapaisen, lähinnä kyseessä on pystyasentoinen umpilevy, jonka voi tehdä koivurimasta ja lennokkisiipimuovista. ( -> OH1MQK )
  • Paulin, OH2DV haastattelua on tehty ja jo osittain julkaistu historia osastolla.
  • seuraava kokouspaikka:
    2002-11-28 klo 17:30-21:00 SA
    PC-SuperStore:n auditorio, Konala, Helsinki


Myöhempiä huomioita

Matti, OH1MQK/2, on jatkanut IHU:n skeman piirtämistä: ihu v.2

Kuva Eagle:n (www.cadsoft.de) layout ruudulta.
Puuttuvat osat: Virtalähde, lisää digitaaliliitäntöjä ja analogisten inputtien reititys.

Kortti on 2-puolinen, 80x100 mm² ja maatasoa on kaadettu ympäriinsä urakalla:

ihu skema v.4 (TODO: virtalähde; 20x25 mm² tilaan kortin vasempaan alakulmaan)

päältä:
alta:
Valkoinen kehysviiva molemmissa y.o. kuvissa on 100x80 mm ruutu.

Petri Kotilainen, OZ/OH3MCK, simuloi BPSK modulaatiota (400 bit/s) hieman eri tavoin viriteltynä ja miltä se näyttää spektrissä:

  • Pinkki: DDS:n modulointi suoraan PHASE-select inputilla -> spuriouseja kauas ja kovaa...
  • Sininen (ja vihreä sen alla): taajuusmodulaatiota, jossa lähtevä taajuus vaihdetaan 1/4 tai 1/8 bittijakson ajaksi hieman erilaiseksi. Taajuusmuutos on sellainen, että tuossa ajassa saadaan vaihe kiertymään 180 astetta. Toinen DDS nostetaan taajuudessa keskitaajuuden yläpuolelle, toista lasketaan saman verran alapuolelle.
  • Punainen: kahden DDS:n summa, kun edellä kuvatulla tavalla tuotettujen DDS:ien tuotokset summataan.
  • Homman onnistumiseksi tehtävään käytettävien DDS:ien vaiheiden pitää olla hyvin suurella tarkkuudella samat ja taajuusmuutosten pitää tapahtua tarkasti samalla hetkellä.

Pidemmälle vietyjä kuvia +- 110 kHz leveydeltä:

1/21/41/8


Fletcher telemetriasta/komennoista:

Laskeskelin silloin edellisessä IRC-palaverissa jotain tämäntapaista (Tämä on suurinpiirtein pahin mahdollinen kokoonpano, syynä RATS-SAT- simulointiajatus ja se, että vahingosta täytyy viisastua):

Mitä:A-TlmD-TlmD-Cmd
Sisälämpötilamittaus:3
Ulkolämpötilamittaus:1
Transponderin ALC:1
Transponderin syöttöjännite:1
Transponderin kideoskillaattorit:2
Transponderin majakoiden ohjaus:2
Transponderin majakoiden status:2
Transponderin käynnistys:1
Transponderin päästökaistan esto:1
Transponderin status:1
Transponderin IF:n status:1
APRS-TX:n ulostuloteho:1
APRS-TX:n status:1
3.5 MHz:n TX:n ulostuloteho:1
3.5 MHz Tx:n käynnistys:1
3.5 MHz majakan status:1
14 V:n litiumrikkidioksiparistot:4
1.3 GHz:n ATV-TX:n ulostuloteho:1
ATX-Tx:n käynnistys:1
Pallon irroitusprosessin armeerauskomento:1
Pallon irroituskomento:1
Pallon irroitustieto:1?1
ATV-kamerat:1
ATV-kameroiden ohjaus:1
Kameroiden status:1
Kinokameran laukaisu:1
Yhteensä: 15 9 10
Spareja:555
Yhteensä: 20 14 15

Fletcher sanoo lisää:

Priorisointien vuoksi perin surkeasti olen ehtinyt dokumenttia vääntää. Idea on kuitenkin se, että vioittunut linja (tuleva tai lähtevä, maihin tai käyttöjännitteeseen juuttuessaan - pahimmat tapaukset), eivät saa estää muita portteja toimimasta, eivätkä myöskään saa aiheuttaa lisä- vaurioita. Myös virrankulutuksen on pysyttävä minimissä vikatapauksissa. Lähettimien yms. ohjaukset kytkintransistoreineen on implementoitava lähetin- yms. purkkien sisällä. Ohjauksen on oltava esimerkiksi 10 V:n luokkaa (virran pienentämiseksi (toimittaja ihmettelee perustelua)) ja lähde-/kuormaimpedanssien oltava mahdollisimman korkeita, luokkaa yli >10 kohm.

Muutamaa päivää myöhemmin Mikko sanoo laskeneensa jännitespeksiä viiteen (5.0) voltiin.   Tämä kuulemma riippuu siitä, mikä on yleinen reguloitu jännitetaso systeemillä muuhun, kuin bitinnitkutuskäyttöön.

Liitäntärajapinnaksi sopii siis digitaalitapauksissa MC14000 sarjan CMOS ajettuna 10V (tai vaikka 14V, tai 5V) jännitteellä ja 5-10 k-ohmin sarjavastuksella pinnistä käyttökohteeseen.

Noissa pitää kyllä huomioida mitä CMOS:n ottojen ja antojen jännitetasot ovat eri käyttöjännitteillä..

Mahdollisia komponentteja ulkoisiksi multipleksereiksi:

Analogia-inputteja:

(kykenevät differentiaaliseen mittaukseen, sisältävät ohjelmoitavan vahvistimen, jne.. onnistuu vaikka termoparin mittaus suoraan näillä palikoilla..)

Jotain sarjaluettavaa digitaali-i:tä:

Jotain sarjakirjoitettavaa digitaali-o:ta:

Tai jotain osoitettavaa digitaali-i:tä:

Jotain osoitettavaa digitaali-o:ta:

Lisäksi tietysti tarvitaan tasomuunnokset 2.8V logiikasta 10-14V CMOS:iin:

  • 3V CMOS ↔ 18V CMOS: MC14504B, toimii molempiin suuntiin. (Mahdollisesti pitää olla 3V-5V ja 5V-18V muunnosasteet, ei ehkä mene suoraan yhdellä.)
  • 18V CMOS → 3V CMOS: MC14050B ?
  • 1.2-5.5 ↔ 1.6-5.5 volttia: MAX3370 YKSI signaali per piiri.
  • 1.2-5.5 ↔ 1.6-5.5 volttia: MAX3391 (et.al.); nelikköjä, jne. (kaksisuuntaisuutta mallista riippuen)

Liitäntä noihin kulkisi prosessorin pollaamana, ottaen noin 1-4 µs per bitin asetus/luku (tai kaikkien asetus/luku). A/D muuntimille juttelu olisi vieläkin hitaampaa.. Mikä ei välttämättä haittaa mitään, kun se ei ole aikakriittisessä koodissa.

Ilmari Housekeeper Unit skema: v.6, PDF: 28 yleis-IO-linjaa, joista 8:ssa A/D muuntimen ottoja.

Hahmotelma versiosta 7, jossa on mukana hahmotelmaa 10V CMOS liitäntälogiikkaan ja lisä-A/D ottoihin.

Koskapa nuo liitännät liittimineen, bypasseineen ja sarjavastuksineen veivät paljon korttitilaa, siirrettiin ne kokeeksi erilliseen laajennuskorttiin (70x100mm):

Kytkentäkaavio (PDF) CMOS IO laajennokseen; Käyttösähkö tulee IHU:lta, VDD voi olla välillä 5-15 volttia. (Sittemmin hylätty, tuo logiikka laitetaan IHU:lle ja kytkennät sarjavastuksista IHU:n kotelon seinään laitettaviin pii-filttereihin tehdään parhaaseen hyppylankatyyliin.)

IHU v.8 (2002-12-07) kytkentäkaavio (PDF, 1.0MB), board-layout (PDF, 0.9MB). (100x120 mm) (TODO: power supply; tilaa: 20x35 mm²)


Matti Aarnio <matti.aarnio@zmailer.org>; OH2MQK

 

Valid HTML 4.01!   Z Elisa Communications
This page is Links enhanced for additional browsing pleasure.