Радионавигация для модели автомобиля

Обсуждаем приемники, передатчики, радиомикрофоны, жучки, генераторы, ВЧ-усилители, антенны и прочее радиохозяйство
Ответить
Родился
Сообщения: 16
Зарегистрирован: Вс апр 03, 2016 15:29:10

Сообщение Кирилл01 »

Здравствуйте. Мне потребовалось изготовить систему радионавигации для небольшой модели автомобиля ( по сути - тележка с моторедукторами и колёсами ). Суть в чём: в поле (открытой местности) находится радиопередатчик, излучающий радиоволны с постоянной частотой и мощностью (радиомаяк), там же находится модель автомобиля с системой радионаведения, которая управляет самим автомобилем, т. е. наводит автомобиль прямо на радиомаяк. На борту модели в передней её части установлены 3 датчика - антенны (в передней части модели один датчик и по бокам по одному датчику), принимающие радиосигнал маяка. Радиосигналы, принимаемые антеннами, усиливаются и подаются на входы двухпорогового компаратора, который сравнивает напряжение, полученное с среднего датчика (датчика в передней части модели), и напряжения с боковых датчиков. Если модель движется в сторону от радиомаяка, то напряжения, полученные с боковых датчиков, будут отличаться от напряжения, полученного от среднего датчика, и модель повернёт в сторону радиомаяка. Если напряжения, получаемые с датчиков, будут близки в определённых пределах или равны, то модель будет двигаться в направлении к радиомаяку.

В качестве датчиков - антенн я думаю использовать магнитные антенны с подключенными штыревыми антеннами, т. е. антенны имеющие диаграмму направленности в виде кардиоиды. Никаких вопросов по поводу двухпорогового компаратора и схемы управления мотором у меня нет. Однако я не знаю, как реализовать собственно аналоговую, т. е. радиочастотную часть схемы, с чем и обращаюсь за помощью. Может быть у тутошних обитателей этого форума есть проверенные схемы радиопеленгаторов и радиомаяков, которые можно было бы использовать в данном приборе?
Реклама
Друг Кота
Сообщения: 9357
Зарегистрирован: Вт мар 13, 2012 12:16:13
Откуда: .ru

Сообщение roman.com »

взять любую маленькую антеннку, с острой ДН... примеров навалом))
1.jpg
(46.61 КБ) 649 скачиваний
прикрутить антеннку к серве
4.jpg
(22.11 КБ) 448 скачиваний
подключить антеннку к какому-нибудь радио модулю... который измеряет уровень сигнала.
2.jpg
(65.15 КБ) 439 скачиваний
серва поворачивает туда-суда, радиомодуль измеряет уровень сигнала.

МК измеряет угол поворота и уровень сигнала... определят точно направление на радиомоаяк и даёт команды тележке с моторедукторами и колёсами... ))

Както так.. ))
Реклама
Электрический кот
Сообщения: 1038
Зарегистрирован: Пн окт 06, 2014 18:37:50
Откуда: Великие Луки

Сообщение noise1 »

Как насчет поляризации? Отраженный сигнал, как распознавать?Не пробовали измерять разность сигнала от разных антенн? Эффективность антенн как учитывать?На какой частоте собираетесь это реализовать? Антенны направленные? Конечно это реализуемо, вот только те, кто это может сделать, не здесь вопросы задают и пишут подробное ТЗ.
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 5837
Зарегистрирован: Ср ноя 17, 2010 23:10:55
Откуда: Ижевск LO66NU

Сообщение svic »

У кардиоиды и у направленных антенн главный лепесток диаграммы редко бывает Уже нескольких десятков градусов, поэтому о точности направления говорить не приходится. Режим кардиоиды используется кратковременно для определения факта "впереди/сзади", основной режим поиска ведется при отключенном штыре по минимуму "восьмерки" рамки, который намного острее кардиоиды.
В начале жизнь мучает вопросами, в конце - ответами...
Контактная информация:
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Родился
Сообщения: 16
Зарегистрирован: Вс апр 03, 2016 15:29:10

Сообщение Кирилл01 »

Здравствуйте. Подумал я тут пару дней, задал аналогичный вопрос на форуме Cqham, мне посоветовали реализовать схему радионавигации по одному из двух вариантов:
1. Использовать в качестве антенн магнитную и штыревую. Если произойдёт смещение модели в сторону от передатчика, то используя разности фаз сигнала в антеннах можно навести модель на передатчик. Я предполагаю использовать готовые радиомодули
( https://ru.aliexpress.com/item/1pair-2p ... 0.0.bGrxrW ). Передатчик излучает в эфир прямоугольный сигнал, приёмники его получают, и в зависимости от положения модели к передатчику изменяются фазы сигналов. Эти изменения фиксирует фазовый детектор (схему прикрепил), который управляет транзисторным Н-мостом, который в свою очередь управляет электродвигателем, отвечающим за поворот модели.
2. Использовать две магнитные антенны, расположенные под углом 90 градусов. Таким образом, в зависимости от положения модели изменяется напряжение, выдаваемое антеннами, которое можно усилить и подать на двухпороговый компаратор, а далее на Н-мост.
Имел ли кто-нибудь дело с этими радиомодулями? Подойдут ли они для этой задачи? Можете ли вы посоветовать какие-нибудь специализированные радиочастотные микросхемы-сборки, дабы собрать на них радиоприёмную часть, если готовые радиомодули не подойдут?
Вложения
Радионавигация.JPG
(44.52 КБ) 592 скачивания
Оставь надежду, всяк сюда входящий.
Реклама
Друг Кота
Сообщения: 9357
Зарегистрирован: Вт мар 13, 2012 12:16:13
Откуда: .ru

Сообщение roman.com »

Кирилл01 писал(а):Передатчик излучает в эфир прямоугольный сигнал...
Это как ? ))
Кирилл01 писал(а):Эти изменения фиксирует фазовый детектор...
Вместе со всеми помехами... шумами... "чужими" передатчиками... и т.д. ))
Кирилл01 писал(а):Использовать две магнитные антенны
Магнитные антенны на 433 Мгц ?
Кирилл01 писал(а):готовые радиомодули не подойдут?
Да любые модули подойдут... Лучше более современные. Их огромное множество...))

Весь вопрос в антенне... Всё таки думаю лучше поворотную антенну. Чем больше частота, тем меньше антенна)) Поэтому я бы использовал частоты побольше... 800 МГц...2,4 ГГц.
Реклама
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 6851
Зарегистрирован: Вт сен 25, 2012 23:13:41
Откуда: г.Дзержинск Нижегородской обл.

Сообщение Николай_С »

Локальная радионавигация - задача нелёгкая. Простого наземного решения там нет.
Мне видится спутниковое позиционирование (GPS, ГЛОНАС). Подумайте в этом направлении.
Спасение утопающих дело рук самих утопающих.
Контактная информация:
Друг Кота
Сообщения: 9357
Зарегистрирован: Вт мар 13, 2012 12:16:13
Откуда: .ru

Сообщение roman.com »

берём два любых радиомодуля... Один - радиомаяк. Второй - приёмник на машинке.
Подключаем к приёмнику простенькую антеннку http://3g-aerial.biz/onlajn-raschety/ra ... ad-antenny или побольше))
3.jpg
(29.9 КБ) 591 скачивание
приёмник показывает точное направление на радиомаяк... по уровню сигнала.
Родился
Сообщения: 8
Зарегистрирован: Ср сен 07, 2016 07:18:59

Сообщение IlVin »

Здравствуйте, коты!

Нужно заставить робота двигаться за источником сигнала.

Сделали с сыном схему на светодиодах, но она не понравилось - очень сильно зависит от помех.
Хочется чего-то более стабильного.

Что хочется:
Впереди робота есть источник радиосигнала известной частоты (10..60 MHz)
На роботе установлено 3 устройства, вычисляющих разность фаз между опорным сигналом (10..60 MHz) и сигналом с антенны.
Микропроцессор с помощью АЦП снимает сигналы со всех 3 устройств и вычисляет месторасположение источника сигнала
Машинка едет на маячок.

У меня проблемы с аналоговой частью описанной схемы. Подскажите пожалуйста простейшие, но стабильные схемы:
Передатчика-маячка (на кварцевом резонаторе)
Приемника - фазового детектора (на кварцевом резонаторе)
Радиус действия - до 50 метров.

PS: Слышал, что умельцы для радиопеленгации на моделях используют Bluetooth метки. Как - не понимаю, но слышал... Что скажете?

С почтением,
Илья Винокуров.



Тема дубль.
Сюда перенес.
aen
Грызет канифоль
Сообщения: 250
Зарегистрирован: Вт дек 22, 2009 22:09:47

Сообщение Stepa »

IlVin писал(а):Впереди робота есть источник радиосигнала известной частоты (10..60 MHz)
На роботе установлено 3 устройства, вычисляющих разность фаз между опорным сигналом (10..60 MHz) и сигналом с антенны.
Что скажете?
Скажем, что это бред сивой кобылы. :))

Для начала, в качестве эксперимента сделайте вот такую схему.
Сделайте "по мере сил" два одинаковых генератора, подайте на фазометр и посмотрите, что будет на выходе.

Изображение

Увидите синусоиду, т.е. НЕПРЕРЫВНОЕ циклическое изменение фазы. Скорость изменения фазы будет зависеть от точности установки частот генераторов, но в любом случае на ПРАКТИКЕ фаза будет изменяться всегда т.к. невозможно сделать два абсолютно одинаковых генератора.
Вложения
1.PNG
(3.46 КБ) 1707 скачиваний
Троллей не кормите.
Мучитель микросхем
Сообщения: 412
Зарегистрирован: Ср янв 04, 2012 11:57:40
Откуда: Алчевск

Сообщение Sergi »

Подразумеваю что ТС хочет получить схему слежения за передатчиком.
Когда-то интересовался таким вопросом. Теоритически можно попробовать схему с синхронным приемником с двумя антеннами. При частоте маяка 433МГц и расстоянием между антеннами 20см можно попробовать определить направление до +-90 градусов. Жаль до опытов дело не дошло. Перешел на ИК приемники.
Друг Кота
Сообщения: 9357
Зарегистрирован: Вт мар 13, 2012 12:16:13
Откуда: .ru

Сообщение roman.com »

TC не знает про биение частот кварцевых генераторов, а вы сразу ему про фазированные антенные решётки..))
Вообще этот вопрос уже задавали... http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=28&t=142409 Объединил темы. aen
Друг Кота
Сообщения: 19495
Зарегистрирован: Чт фев 20, 2014 18:57:55

Сообщение Morroc »

Принимаем на три приемника с общим гетеродином, ищем разницу фаз между биениями или сначала синхронизируем ФАПЧ по одному каналу - как то так, наверное.

Меня больше смущает предполагаемая разница в сложности реализации между схемой на светодиодах и этим предложением.

[uquote="IlVin",url="/forum/viewtopic.php?p=3107345#p3107345"]Сделали с сыном схему на светодиодах, но она не понравилось - очень сильно зависит от помех.[/uquote]
Каких помех ? На каком принципе она работала, вы же не фазу там сравнивали ?

[uquote="IlVin",url="/forum/viewtopic.php?p=3107345#p3107345"]PS: Слышал, что умельцы для радиопеленгации на моделях используют Bluetooth метки. Как - не понимаю, но слышал... Что скажете?[/uquote]
Я вот тоже не понимаю, но шаманское ПО на смартфоне выдает какие то цифири, зависящие от расстояния между блютусами. Скорее всего это худо-бедно сработает если база большая будет между приемниками, но для модельки вряд ли подойдет.

Куча фото- или ультразвуковых приемников с узкой диаграммой по всему кругу (какая нибудь башенка на модели) не подойдет ? Не экономичный способ, в лоб, но... почему бы нет ? Ну или ультразвуковой радар на сервомашинке, только передатчик на нем вырубить, а "светить" своим с расстояния. Вот не знаю бывают ли ненаправленные ультразвуковые приемники - тоже можно было бы "посравнивать фазы", но все что видел направленное.

[uquote="Stepa",url="/forum/viewtopic.php?p=3107347#p3107347"]Для начала, в качестве эксперимента сделайте вот такую схему.
Сделайте "по мере сил" два одинаковых генератора, подайте на фазометр и посмотрите, что будет на выходе.[/uquote]
Если расстояние большое не надо - можно обойтись и одним передатчиком, сигнал с одного из приемников и будет эталонным.
"Вся военная пропаганда, все крики, ложь и ненависть исходят от людей, которые на эту войну не пойдут !" / Джордж Оруэлл /
"Война - это,когда за интересы других,гибнут совершенно безвинные люди." / Уинстон Черчилль /
Родился
Сообщения: 8
Зарегистрирован: Ср сен 07, 2016 07:18:59

Сообщение IlVin »

Да в этой схеме все просто. И биения частоты не помеха!

1) Маяк излучает 27MHz - я так понимаю - это разрешенная частота (хочется 60 MHz, чтобы разность фаз существеннее была)
2) На модели имеется 3 антенны разнесенные на 50см
3) На модели есть опорный генератор 26.535MHz
4) К каждой антенне подводим опорную частоту через одинаковой длины кабели
5) На антеннах установлены схемы гетеродина, выдающие ПЧ 465кгц
6) ПЧ по одинаковым кабелям сходится в коробочку, в которой высчитываются разности фаз между сигналами, пришедшими на антенны
7) Ардуинка снимает с коробочки разности фаз: Ант1-Ант2, Ант2-Ант3, Ант3-Ант1 и делает вывод о месторасположении маяка.

Я не вижу как биение частоты может помешать в этой схеме, ведь оно одинаково во всех антеннах! И называется промежуточной частотой...
Вложения
IMG_20170517_184241.jpg
Структурная схема
(128.37 КБ) 419 скачиваний
С почтением,
Илья Винокуров.
Ответить

Вернуться в «Радиотехника: приемники, передатчики, антенны»