www.FoAr.ru - ФОрум АРсенала
www.FoAr.ru - ФОрум АРсенала
 Помощь      Поиск      Пользователи


 Страниц (2): « 1 [2] 

> Описание: дополнительные устройства
SpyBot
Отправлено: 14 Июня, 2006 - 01:23:26
Post Id





Сообщений всего: 116
Дата рег-ции: Дек. 2005  




Скорее всего, камера за $30 уже будет с объективом, поэтому вместо доп оптики лучше купить АЦП, ПЛИС и память. Может быть по деталям в $100 и уложится (учитывая плату). Правда для конкретной камеры надо будет посчитать точность определения в зависимости от расстояния до лазера, разрешения и угла обзора.
А автофокусировка - это видимо уже довольно сложная обработка изображения, да и сам объектив с трансфокатором потянет сотни на три уе.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 14 Июня, 2006 - 18:10:14
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Попробую проработать вариант триангуляционного дальномера. Пример такого устройства - датчик SHARP GP2Y0A02YK. Датчик имеет светодиодный ИК-излучатель и приёмник на основе ПЗС-линейки. Измеряемое расстояние от 20 до 150 см.
Прикреплено изображение
att-449018c6b56d6_gp2.jpg



-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 14 Июня, 2006 - 18:12:59
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Внутри датчика SHARP находится микросхема, выполняющая все необходимые функции. Справа на фото видно круглое окно светодиода, слева - продолговатое окно ПЗС-линейки.
Прикреплено изображение
att-4490196b3f91f_all.jpg



-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 14 Июня, 2006 - 18:15:21
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Предполагаю, что заменив светодиод лазером, можно получить более длинную дистанцию измерения. На фото: ПЗС-линейка датчика Sharp.
Правда может она вовсе и не "ПЗС-линейка", а вероятнее "PSD" (Position Sensitive Detector). Но для нас это не очень важно.
Прикреплено изображение
att-449019f92b61e_psd.jpg



-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 14 Июня, 2006 - 18:21:07
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




А вот ещё один вариант, родившийся в результате поисков простого способа измерения дальности. В этой конструкции можно применить 4-х зонный фотодатчик от CD-привода.
Прикреплено изображение
att-44901b53d00f4a_sm.jpg



-----
Евгений В.
 
 Top
SpyBot
Отправлено: 14 Июня, 2006 - 22:50:09
Post Id





Сообщений всего: 116
Дата рег-ции: Дек. 2005  




Evgeny пишет:
Предполагаю, что заменив светодиод лазером, можно получить более длинную дистанцию измерения. На фото: ПЗС-линейка датчика Sharp.

Если используется триангуляционный метод, то, скорее всего, придется ещё и пилить датчик, настраивать с очень большой точностью угол между половинками. Интересно, какой сигнал подается на светодиод, сможет ли лазер его воспроизвести?
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 14 Июня, 2006 - 23:20:45
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




SpyBot пишет:
Если используется триангуляционный метод, то, скорее всего, придется ещё и пилить датчик, настраивать с очень большой точностью угол между половинками. Интересно, какой сигнал подается на светодиод, сможет ли лазер его воспроизвести?

В этом датчике светодиод ИК-диапазона (850 нм) тактируется частотой около 30 кГц. Так что лазер с такой частотой справится. Пилить датчик не придётся, просто отключить внутренний светодиод (у него выводы наружу сделаны) и подключить выносной лазер.
В одной конструкции радаров для робота в датчике Sharp народ поменял диод на лазер, оставив расстояние между ними 21 мм и получил дистанцию до 4 метров.
Если увеличить расстояние между источником и приёмником, максимальная дистанция ещё увеличится. Так, в датчике это расстояние 21 мм. Если его увеличить например до 84 мм, уже точность измерения больших дистанций повысится в четыре раза. Тут, возможно, есть какие-то проблемы, но и потенциал для увеличения дистанции тоже есть.
А вот с креплением лазера и датчика друг относительно друга и с юстировкой, так это точно: повозиться придется...
Прикреплено изображение
att-4490618d93b74LASR.jpg



-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 15 Июня, 2006 - 13:31:09
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Оценочный предварительный расчёт дальномера с датчиком Sharp и
лазером.

Исходные данные:

Скорость пули v=100 м/с
Прицельная дальность s=50 м

Время полёта пули t = s/v = 50/100 = 0,5 с
Узнаем снижение пули на дистанции 50 м.
Снижение y = gt^2/2 = 9,8*(0,5)^2/2 = 1,225 м
Максимальное отклонение по высоте точки прицеливания от точки
попадания пусть будет Z = 10 см = 0,1 м, отсюда требуемая
дискретность измерения составит
Dx = y / Z = 1,225 / 0,1 = 12,25 ~=12

Таким образом весь диапазон измерения будет разбит на 12 участков,
желательно линейных относительно снижения, а не относительно
дистанции.

Снижение на дистанции 10 м составит около 0,05 м.
Принимаем, что минимальный диапазон измерения должен быть от 10 до 50 м.

Выбираем максимальный диаметр измерительного пятна на мишени на
дистанции s = 50 м.
Пусть этот диаметр равен D = 0,25 м.
Тогда на дистанции 10 м пятно будет диаметром 5 см.
При этом снижение на дистанции 10 м составит те же 5 см.

Размер матрицы приёмника примерно 2,25 x 1,05 мм. Пусть изображение
пятна на матрице имеет диаметр dd = 0,5 мм = 0,0005 м,
а расстояние между крайними положениями пятна на матрице
пусть будет Ld = 1,75 мм = 0,00175 м.

Найдём фокусное расстояние F объектива датчика.
F = dd * s / D = 0,0005 * 50 / 0,25 = 0,1 м, что вполне приемлемо.

Найдём перемещение Ls пятна по мишени на 50 м, эквивалентное
перемещению Ld пятна по датчику из одного крайнего положения в другое.

Ls = s * Ld / F = 50 * 0,00175 / 0,1 = 0,875 м, что не очень далеко от
снижения y = 1,225 м, значит место на цели, до которого измеряеется
расстояние приблизительно соответствует предполагаемому месту
попадания пули.

Выбираем конструктивно приемлемое расстояние между датчиком и
лазером B = 80 мм = 0,08 м.

Тогда минимальная дистанция измерения Sm составит
Sm = F * B / Ld = 0,1 * 0,08 / 0,00175 = 4,57 м, что даже лучше, чем
требуется.

Попробуем оценить точность. Найдём самый трудный участок для измерения
- это участок максимального удаления, где пуля снижается быстрее
всего.

Максимальное снижение y = gt^2/2 = 9,8*(0,5)^2/2 = 1,225 м
Снижение в предшествующей дискретной позиции
P = y - Z = 1,225 - 0,1 = 1,125 м
Такому снижению соответствует время Tj = корень ( 2 * P / g ) =
= корень из ( 2* 1,125 / 9,8 ) = 0,479 с
При этом дистанция равна Sj = Tj * v = 0,479 * 100 = 47,9 м.
Разница дистанций последнего и предпоследнего отсчёта составит
DS = 50 - 47,9 = 2,1 м, что составляет около 4% от диапазона
измерения.
Четыре процента - величина вполне реализуемая с помощью электроники
общего применения. Учитывая нелинейную зависимость выходного сигнала
от расстояния, целесообразно в качестве устройства отображения
применить линейный светодиодный индикатор в виде шкалы из 10-12
элементов, узел управления которым имеет логарифмический усилитель на
входе (такие есть готовые на одной микросхеме). Шкалу проецируем в
уменьшенном виде (примерно до длины 2 мм) в фокальную плоскость
зеркала коллиматорного прицела вместо родного светодиода.

Между выходом датчика и входом логарифмического индикатора включаем
нелинейный согласующий каскад, передаточная функция которого
синтезируется для внесения дополнительной баллистической поправки
на снижение пули. Что это за функция пока мне не ясно, но учитывая
применение логарифмического индикатора, который несколько выровняет
общую передаточную характеристику, дополнительная функция поправки не
ожидается слишком сложной для реализации аналоговыми методами.

Конструктивно предполагается использовать лазер 850нм, коллиматор которого
расстраивается до требуемого расхождения луча 0,25 м на длине 50 м,
с датчика убрать его родные короткофокусные линзы и отключить светодиод,
в качестве окуляра датчика применить пластиковую линзу Френеля, размером
примерно 35 на 45 мм, отфильтровав видимый спектр стеклотекстолитовой
пластинкой.
Дальномер получится размером примерно высотой 120 мм, шириной 40 мм,
длиной 120 мм + выносной индикатор в коллиматорном прицеле.
Корпус спаивается из фольгированного стеклотекстолита, на передней стенке
фольга удаляется, изнутри к передней стенке прикладывается пластиковая
линза Френеля, которые сейчас продаются по 20 рублей за линзу размером с
визитную карточку.

-----
Евгений В.
 
 Top
SpyBot
Отправлено: 15 Июня, 2006 - 22:40:23
Post Id





Сообщений всего: 116
Дата рег-ции: Дек. 2005  




Получается, что вы оцениваете точность системы исходя из времени, но ведь и датчик имеет какую-то дискретность. И имхо она-то и определит окончательный результат.

ЗЫ: попробовал через камеру посмотреть на пятно Улыбка
правда дело было вечером, днем возможно и не будет видно, 9-ый этаж
Ночью же на стене дома видно за 500 м Хорошо
Прикреплено изображение
att-4491aa181c0db___1.JPG

 
 Top
Дмитрий
Отправлено: 04 Декабря, 2006 - 19:56:57
Post Id





Сообщений всего: 115
Дата рег-ции: Нояб. 2006  




А стоит ли ради 100 м/с городить такой дальнометрический лазерный огород ? Подобные системы используются на тривиальном огнестреле. Но, пардон, там же и скорости полета пули и дальности прицельной стрельбы совсем иные !!! ИМХО, думать о таких вещах надо только после того, как получите пушку с начальной скоростью, ну, 300-400 м/с хотя бы. А на скоростях, характерных для обычных воздушек 4.5 мм калибра, т.е. 100-320 м/с, лучше использовать то же что и они используют. Только при этом нужно сначала решить вопрос с кучностью, чтоб пуля не кувыркалась.
 
 Top
Страниц (2): « 1 [2]
« Составные части ЭМУ »


Все гости форума могут просматривать этот раздел.
Только администраторы и модераторы могут создавать новые темы в этом разделе.
Только администраторы и модераторы могут отвечать на сообщения в этом разделе.



ExBB FM 1.0 Beta by TvoyWeb.ru InvisionExBB Style converted by Markus®