karol.pelzner - Wto 07 Cze, 2016 Temat postu: Sterowiec stratosferyczny - system obserwacji ziemi Witam, Wraz z kilkoma znajomymi tworzę koncepcję bezzałogowego sterowca stratosferycznego, czyli platformy, która będzie się utrzymywała przez ponad miesiąc na wysokości 20 000 m. W ciągu 3 lat chcemy zbudować 50 metrowy prototyp. Głównymi zastosowaniami sterowca będą: obserwacja ziemi oraz zapewnianie usług telekomunikacyjnych. Ale do rzeczy. Szukam teleskopu lub kamery wielospektralnej, która byłaby w stanie nagrywać z ponad 30 km. Nie jestem ekspertem w tych sprawach, dlatego liczę na Waszą pomoc. W stratosferze panują dość nieprzyjazne warunki, temperatura dochodzi do -70°C, a gęstość powietrza spada do 1/14 atmosfery co dyskwalifikuje niektóre kamery. Nie przewidujemy zbyt mocnych wibracji, które mogłyby wpłynąć na działanie kamery. Problemem może okazać się wiatr, któremu nie będziemy w stanie szybko przeciwdziałać, przez co sterowiec może się powoli przemieszczać. Z góry dziękuję za odpowiedź Karol Jar - Czw 09 Cze, 2016 Gęstość powietrza, choć niska, stanowi II-rzędny problem (kwestia lotności smarów w mechanizmie przesłony czy migawki przy długotrwałej ekspozycji na warunki). Temperatura co innego i tu widzę jakieś grzejniki +obudowa pełniąca rolę izolacji. W każdym razie do krótkotrwałych (ok. 2h) amatorskich lotów stratosferycznych (tzw. NEAR SPACE) przy pomocy balonów bezzałogowych używano normalnych cyfrowych aparatów kompaktowych oraz kamerek wideo (zapewne tzw. sportowych, ale też tzw. kamer płytkowych), często montowanych zewnętrznie, bez żadnego termicznego zabezpieczenia, poza ew. dodatkowym zasilaniem, odpornym/zabezpieczonym pod kątem niskich temperatur. Znam przypadek użycia Canona A720, zaopatrzonego w zdalne sterowanie samego aparatu, jak i ruchomy w 1 osi uchwyt. W trakcie lotu był przestawiany z pozycji horyzontalnej do pionowej, chyba przez zwykły serwomechanizm modelarski. W PL takie loty robi sporo zespołow, m. in. projekt Copernicus, także Hevelius, a były też loty realizowane przez pojedyncze osoby (np. Cygnus i in.) Obawiam się, że sprzęt będziecie musieli dobrać metodą testową, doświadczalnie... Kilka godzin/dni powinno wytrzymać niemal każde urządzenie, zwłaszcza jeśli będzie trochę podgrzewane. W dłuższej perspektywie może szwankować mechanika -tu istotne, czy potrzebujecie kamery stałoogniskowej (stały kąt widzenia) czy zooma. Generalnie, im mniej ruchomej mechaniki, tym lepiej. Po prostu w dłuższym czasie mogą zawieść standardowe smary. Warto wymienić oryginalne na tzw. próżniowe, które nie będą stopniowo parować w niskiej próżni. Pozdrawiam -J. karol.pelzner - Sob 11 Cze, 2016 Bardzo dziękuję za odpowiedź. Z tego co wiem to aparaty cyfrowe nie byłyby w stanie wygenerować takiego powiększenia. Zależy mi na tym by uzyskać o wiele lepszą rozdzielczość niż w Google Maps. Zdecydowanie potrzebowalibyśmy zooma. Szukałem trochę rozwiązań używanych w satelitach, jednakże nic ciekawego nie znalazłem. Znam obie grupy, Heveliusa, jak i Copernicus. Sam również wysyłam balony stratosferyczne. Pozdrawiam, Karol Jar - Nie 12 Cze, 2016 Ultrazoomy z zoomem po 50x i więcej (ekwiwalent ponad 1-1.2 m ogniskowej dla klatki małoobrazkowej) też? Wyjściem byłaby jakaś kamerka z wymienną optyką, albo raczej dwie sprzężone. Jedna szerokokątna (celownicza) a druga z jakimś długaśnym teleobiektywem wysokiej jakości. Stałoogniskowym, jeśli operować będzie ze stałej mniej więcej wysokości. Przy małej matrycy kamerki łatwo uzyskać spore przybliżenie. Myślę, że dałoby się zaadaptować jakiś obiektyw od małego , krótkoogniskowego apo-refraktorka, (są takie z ogniskową 300-400mm i aperturą 50-60mm). Tylko trzeba tu zrobić ultralekki, dedykowany tubus z wywaleniem oryginalnego i wszystkiego, co waży (poza samym modułem optyki). Tylko dochodzą inne problemy: -Stabilizacja. Nie wiem, czy jakieś zawieszenie typu gimbal się sprawdzi przy długich ogniskowych. Będzie kołysanie o długim okresie i zmiennej amplitudzie. O aktywnym celowaniu (jakieś precyzyjne serwo) nawet nie wspomnę. Ta sprawa może zabić kwestię użycia optyki lustrzanej. Niezła jeśli chodzi o gabaryty masowe i ogniskową, ale ciemna. Chociaż taka Tokina 300mm do m4/3 F/5.6 sprzęgnięta z kamerką o małej matrycy... -Problem wagi. Limit dla ładunku lekkiego balonu bezzałogowego wg. naszych przepisów prawnych to chyba coś koło 2.5kg, to akurat sam wiesz najlepiej i dokładniej jako praktyk. Chyba, że ten sterowiec ma podpadać pod zupełnie inny gabarytowo segment pojazdów latających (to się wydaje rozsądniejsze, mniej skrajne ograniczenia wagowe ładunku). Warto ustalić, o jakim budżecie masowym na sam zestaw optyczny mówimy. Przydałoby się orientacyjnie ustalić, jaki ekwiwalent ogniskowej dla małego obrazka jest tu potrzebny, aby osiągnąć wymaganą skalę obrazu/kąt widzenia (rozdzielczość to osobna kwestia, ale powiązana). To pozwoli szukać w jakimś zawężonym segmencie sprzętu, na razie pełna abstrakcja. Poziom trudności jak przy konstrukcji kamery dużego zwiadowczego drona dla wojska, operującego na wysokim pułapie... Dla amatorskiej techniki niezłe wyzwanie. Pozdrawiam -J. karol.pelzner - Pon 25 Lip, 2016 Bardzo przepraszam za długi czas bez odpowiedzi z mojej strony. Byłem na dłuższym wyjeździe, a po powrocie byłem zawalony zadaniami Stabilizacja będzie dużym wyzwaniem dla nas. Dowiemy się jaki wynik uzyskamy dopiero po 2 latach projektu gdy zbudujemy prototyp. Wagowo nie jesteśmy odgraniczeni. Są 3 klasy balonów bezzałogowych w Polsce. My z naszym sterowcem 300-500 kg łapiemy się do klasy ciężkiej (powyżej 4 kg). Potrzebujemy po prostu specjalnych pozwoleń. Jest to jeden z niewielu plusów niesprecyzowanego prawa w tym obszarze. Daje nam to spore możliwości przy montażu optyki. Projekt wychodzi mocno poza amatorskie wysyłanie balonów, dlatego pewnie ściągniemy specjalistę, który się tym zajmie o ile zmieścimy się w budżecie. Czy istnieją jakieś dedykowane systemy, podobne do tych w wojskowych dronach zwiadowczych? Kamera/aparat będzie musiała wykonywać zdjęcia w wysokiej rozdzielczości obiektów z odległości od 19 do nawet 30 km. Pozdrawiam, Karol TS - Pon 25 Lip, 2016 Mimo wszystko poszukałbym dokładniej jakie rozwiązania stosowane są w satelitach. Na pewno są tam bardzo zaawansowane układy stabilizacji optycznej, mechanicznej i elektronicznej. Wpadły mi kiedyś w ręce badania tego typu i byłem pod wrażeniem (stabilizacją drgań zajmuję się zawodowo, choć w innych układach). Na pewno skuteczna stabilizacja jest niezbędna, żeby dostać wysoką rozdzielczość. A skoro jest potrzebna w satelitach, to w narażonym na podmuchy sterowcu chyba tym bardziej... Arek - Pon 25 Lip, 2016 karol.pelzner, jakie pole widzenia chcesz uzyskać? Inaczej mówiąc na jednym zdjęciu jakiej wielkości obszar chcesz zobrazować? To narzuca od razu warunki na rozmiar detektora i ogniskową obiektywu. Znając to oraz wymaganą rozdzielczość (lepsza niż Google Maps) będziemy wiedzieć w zakresie jakiego sprzętu się obracamy. karol.pelzner - Wto 26 Lip, 2016 TS, dobry pomysł. W weekend poszukam badań naukowych na ten temat. Środowisko na orbicie jest trochę inne, ale w większości przypadków wystarczająco podobne. Wiatry będą największym zagrożeniem, na szczęście nie są aż tak porywiste na tej wysokości. Arek, ciężko jest mi sprecyzować dokładną rozdzielczość. Staramy się osiągnąć jak najlepszą dokładność, ogranicznikiem są fundusze (chcemy na to przeznaczyć do 200 000 zł po otrzymaniu finansowania). Te fundusze planujemy przeznaczyć na przetestowanie możliwości, ponieważ finalny system będzie montowany pod wymagania nabywcy. W przyszłym tygodniu biorę się za przebieranie w pracach naukowych, ponieważ na razie ta część koncepcji leży. Pozdrawiam Karol Arek - Wto 26 Lip, 2016 Nie pytałem o rozdzielczość lecz o pole widzenia. Zupełnie inny sprzęt będzie potrzebny jeśli potrzebny będzie szeroki skan o polach powiedzmy 50-100 stopni, a inny gdy zdecydujemy się na dokładne obrazowanie o polach mniejszych niż 10-20 stopni. Ale jeśli rysunek poglądowy, który zamieściłeś odpowiada temu co chcecie robić,to chyba raczej 100 stopni jest tym co chcecie uzyskać. karol.pelzner - Wto 26 Lip, 2016 Rysunek poglądowy przedstawia zasięg telekomunikacyjny. Planujemy raczej skupiać się na mniejszych elementach typu dom, maksymalnie dzielnica. Kąt widzenia może być bardzo zawężony nawet poniżej 1 stopnia mickey93 - Nie 09 Kwi, 2017
zrobię odkop ale możne się przyda. jeżeli chcesz mieć pole widzenia ok 1 stopnia to sprawdzą się w tej roli teleskopy astronomiczne np taki celestron C-5(nasa na ISS takiego używa) albo C-6 lub c-8, telekopy te jak na swoje ogniskowe (1270,1520,2000mm) mają dosyć kompaktowe rozmiary(okupione wprawdzie światłem F10) taki celestron C-5 w połączeniu z np lustrzanką apsc da kąt po przekątnej 1,3 stopnia (1,08 w poziomie i 0,78 w pionie) przy idealnych warunkach powietrza uda ci się zejść do rozdzielczości poniżej 10cm |
