Comments 196
Великолепная работа! Я правильно понимаю, что у вас получился по сути рестранслятор-модулятор GPS сигнала в подводное пространство посредством звука, а приемники это обычные GPS применики только с демодулятором?
Спасибо! Не совсем обычные применики, на самом деле акустический приемник и передтачик — это самая сложная часть, именно имея хороший метод передачи данных через воду многие вещи становятся возможными.
Там именно с нуля написана вся сигнальная обработка и GPS оно напоминает лишь по духу.
Там именно с нуля написана вся сигнальная обработка и GPS оно напоминает лишь по духу.
Понятно. А скажите не влияет ли относительно низкая скорость распространения звука по сравнению с радиоволнами на точность позиционирования, ведь ЕМНИП GPS в основном полагается на очень высокую точность часов? Или на таких расстояниях это некритично?
Мне кажется, в данном случае это плюс — триангуляция по микросекундам скорости света сложнее, чем по приличной задержки скорости звука в воде. Условно: 1 мкс ошибки в часах на скорости света — 0,3км (грубо), в воде — 1,5 мм. Так что в данном случае это скорее в плюс.
Как раз низкая скорость звука снижает требования к точности часов. Для gps ошибка часов в 1/30000000 секунды дает ошибку позиционирования на 1 метр (ну приблизительно). Для звука в воде — 1/1450 секунды — 1 метр.
А почему не стали инерциальную систему с гироскопами делать? Вроде как ей никакая связь с поверхностью не нужна вообще.
Кажется, в какой-то из отечественных картин была фраза, лучше всего характеризующая то, что случилось: «Ну вы, блин, даете!». В лучшем смысле.
А, если не секрет, в каком диапазоне глубин работает эта штука, и образно, какую зону обслуживает один буй (я понимаю, что нужно «созвездие»)?
А, если не секрет, в каком диапазоне глубин работает эта штука, и образно, какую зону обслуживает один буй (я понимаю, что нужно «созвездие»)?
Диапазон глубин сейчас ограничивается датчиками давления — маленькие бывают только до 30 бар (~300 м). Плюс есть такое понятие как «слой скачка» (вызванный изменением плотности воды) под который звук не проходит — но где-то этот слой есть, где-то нет, где-то он на 100 метрах, а где-то на 400.
Один буй ничего не решает — нужны все четыре. Энергетически приемник может слышать буй на дистанции до 3000 м — в «глубоком море». Но для работы нужно чтоб приемник слышал все четыре буя.
Один буй ничего не решает — нужны все четыре. Энергетически приемник может слышать буй на дистанции до 3000 м — в «глубоком море». Но для работы нужно чтоб приемник слышал все четыре буя.
рыбаки этот слой называют вроде тепловым клином
> Но для работы нужно чтоб приемник слышал все четыре буя.
Мне сдается такой подход (только все 4 или кукиш) — заметное снижение надежности системы. И кстати 4 и только 4 — ограничение по зоне. Если реализовать что-то типа роуминга и работу на 3-5 буях — то получим надежную практически бесконечно масштабируемую систему (вопрос только сколько буев накидать). За одно это отчасти решит вопрос заслонения отдельных буев.
Мне сдается такой подход (только все 4 или кукиш) — заметное снижение надежности системы. И кстати 4 и только 4 — ограничение по зоне. Если реализовать что-то типа роуминга и работу на 3-5 буях — то получим надежную практически бесконечно масштабируемую систему (вопрос только сколько буев накидать). За одно это отчасти решит вопрос заслонения отдельных буев.
а почему четыре?
разность времени распространения сигнала между двумя передатчиками даёт некую поверхность, где может находится приёмник.
пересечение двух таких поверхностей — кривая, трех — точка. плюс тут ещё и глубина точно известна по давлению.
три передатчика — три разности (1-2, 1-3, 2-3), вроде должно хватать?
разность времени распространения сигнала между двумя передатчиками даёт некую поверхность, где может находится приёмник.
пересечение двух таких поверхностей — кривая, трех — точка. плюс тут ещё и глубина точно известна по давлению.
три передатчика — три разности (1-2, 1-3, 2-3), вроде должно хватать?
Наверное, потому же, почему и в настоящем gps нужно минимум 4 спутника. Пересечение трех сфер — действительно точка. Но эти сферы не неподвижны. Точка пересечения движется по некоей кривой. Так что нужен либо четвертый передатчик, либо очень точно синхронизированные часы.
там не сферы, так как измеряется не расстояние до конкретного спутника, а разница расстояний до двух спутников, и пересечение трёх пожалуй даёт не одну, а две точки, правда учитывая скорости с которыми летают спутники — вторая точка будет двигаться очень «неестественно» для обычного gps приёмника.
и для подводного gps всегда есть четвёртая «сфера» — точнее плоскость — так как известна глубина.
ну и в отличии от спутников буи — неподвижные (если отмасштабировать скорости GPS спутников) и их координаты за время измерения не изменяются и известны.
и для подводного gps всегда есть четвёртая «сфера» — точнее плоскость — так как известна глубина.
ну и в отличии от спутников буи — неподвижные (если отмасштабировать скорости GPS спутников) и их координаты за время измерения не изменяются и известны.
Нет. Немного из теории о ГНСС:
У нас есть псевдодальности, которые являются перемножением времени прохождения сигнала на скорость распространения волны в среде. Зная координаты трех маяков (спутников) и расстояние до них (псевдодальности) можно решить систему диф. уравнений, записанных в параметричкоском виде, из которых можно выяснить три неизвестных — свои x, y и z. (Уравнения буквально предствляют собой (х — х1)^2 + (y- y1) ^ 2 + (z — z1)^ 2 = r^2 = (c * (t — t1)) ^ 2; где t — время на потребительском устройстве (время приема сигнала), t1 — время излучения сигнала (время на спутнике).
Уход потребительских часов составляет… Возьмем супер очень точные — пусть будет 10 секунд в год, т.е. 10 секунд в 31536000, т.е. 1.0^(-7) в секунду — помноженное на скорость света это уже будет 30 метров. В реальных устройствах уход гораздо больше (несколько минут в год), что выражается в катастрофической ошибке.
Именно для того, чтобы избежать этой проблемы, и используется четвертый спутник, который добавляет четвертое уравнение в систему уравнений, а четвертой неизвестной выступает время на устройстве потребителя (t), т.е. время приема сигнала. 4 уравнения, 4 неизвестных — все великолепно решается.
Вот конкретно тут я не знаю для чего нужен четвертый буй, покуда уход часов, помноженный на скорость распространения звука в воде (1000 м в секунду, если не изменяет память) — копейки.
Синхронизировать часы на приёмнике можно и перед погружением по тому же самому GPS.
Можно, но смысл? Это дополнительная процедура. Если можно без нее — лучше без нее.
Из комментария kahi4 я понял, что основная проблема, из-за которой без 4-го буя не обойтись, в том что время на приёмнике — 4-я неизвестная.
Если бы можно было ценой предварительной синхронизации обойтись без лишнего буя, разве это не полезно?
Если бы можно было ценой предварительной синхронизации обойтись без лишнего буя, разве это не полезно?
Я вам по опыту скажу, что любая доп операция — это очень плохо. Зимой на воде карабин обледеневший застегнуть/расстегнуть замерзшими пальцами уже проблема. А что-то там синхронизировать и тп. Плюс в нашем случае можно плавать пока автономность позволяет (24 часа для буев и 12 для навигаторов), а с синхронизацией часы быстро уйдут и надо все по новой
На первый взгляд круто. Но есть вопросы.
Цены конкурентов указаны. А стоимость вашего комплекта аппаратуры не указана.
MicronNAV за 18 тысяч евро предоставляет комплект, который работает на 500 метров (это из вашей статьи, на сайт производителя не ходил). «на дистанциях всего лишь до 500 метров» — т.е. 500 метров это очень мало за 18 тысяч евро. А в вашей системе диагональ между буями 210 м и вы удивляетесь, что приемник работает за пределами квадрата. А 210 метров получается не мало?
Не очень понятно, как сравнивать с конкурентами.
Цены конкурентов указаны. А стоимость вашего комплекта аппаратуры не указана.
MicronNAV за 18 тысяч евро предоставляет комплект, который работает на 500 метров (это из вашей статьи, на сайт производителя не ходил). «на дистанциях всего лишь до 500 метров» — т.е. 500 метров это очень мало за 18 тысяч евро. А в вашей системе диагональ между буями 210 м и вы удивляетесь, что приемник работает за пределами квадрата. А 210 метров получается не мало?
Не очень понятно, как сравнивать с конкурентами.
Я старался избегать вопросов про цены (чтобы статья не казалась рекламной) и указал лишь для одной системы чтобы читатели понимали порядок величин.
В том эксперименте мы поставили буи просто исходя из условий акватории — чтоб их не переехали судами. Их можно было бы и дальше друг от друга поставить.
Суть в том, что водолаз повторил свой путь на дистанции 210 метров с отклонением в 1-1.5 метра. Попробуйте представить себе: пройти 210 метров с закрытыми глазами и вернуться назад точно по своему следу. -Вот на это я хотел обратить внимание, наверное просто неясно выразился.
Наше основное преимущество — у нас неограниченное чисто одновременно позиционирующихся устройств может быть в акватории.
В том эксперименте мы поставили буи просто исходя из условий акватории — чтоб их не переехали судами. Их можно было бы и дальше друг от друга поставить.
Суть в том, что водолаз повторил свой путь на дистанции 210 метров с отклонением в 1-1.5 метра. Попробуйте представить себе: пройти 210 метров с закрытыми глазами и вернуться назад точно по своему следу. -Вот на это я хотел обратить внимание, наверное просто неясно выразился.
Наше основное преимущество — у нас неограниченное чисто одновременно позиционирующихся устройств может быть в акватории.
Может быть и старались, но перечислили конкурентов и привели какие-то аргументы почему они не торт. Цена и зона действия у MicroNAV. По стартупу Ariadna не очень понял в чем претензия по физике. Та же зона 500 метров, точность позиционирования 10 м. Хотя в один единственный передатчик, действительно, верится с трудом. Поэтому и хочется ответа с вашей стороны, если вы указали на конкурентов пальцем. Да и самореклама, все же, если не единственный мотив написания статьи, то один из. И в этом ничего плохого нет.
По энергетике 3 км это круто, но как и в эксперименте с 5G на 30 км в диапазоне 40 ГГц энергетика это только один из факторов, и не самый критичный. Многолучевость может ограничить все гораздо меньшей зоной. Это все к вопросам условий распространения.
Ну и про закрытые глаза — это тоже лирика. Я не спец по гидроаккустике, и поправьте меня, если я не прав. На базе 210 м для точности в 1 м по горизонтали СКО разности времени хода нужно около 1мс. И сигнал с полосой около килогерца. Цифры кажутся реальными. Или я не прав?
Дальше по числу позиционирующихся устройств. Пассивный прием предполагает, что по другому и не получится. Гораздо интереснее как обстоят дела с масштабируемостью системы буев. Каково максимальное число буев в одной акватории? Все же упирается в разделение каналов. Я так понимаю, оно у вас кодовое?
По энергетике 3 км это круто, но как и в эксперименте с 5G на 30 км в диапазоне 40 ГГц энергетика это только один из факторов, и не самый критичный. Многолучевость может ограничить все гораздо меньшей зоной. Это все к вопросам условий распространения.
Ну и про закрытые глаза — это тоже лирика. Я не спец по гидроаккустике, и поправьте меня, если я не прав. На базе 210 м для точности в 1 м по горизонтали СКО разности времени хода нужно около 1мс. И сигнал с полосой около килогерца. Цифры кажутся реальными. Или я не прав?
Дальше по числу позиционирующихся устройств. Пассивный прием предполагает, что по другому и не получится. Гораздо интереснее как обстоят дела с масштабируемостью системы буев. Каково максимальное число буев в одной акватории? Все же упирается в разделение каналов. Я так понимаю, оно у вас кодовое?
А от чего зависит скорость звука в воде? Плотность/соленость температура? А что видит на дисплейчике водолаз?
А конкурентов особо и нет — есть много качественных и феерично дорогих систем для аппаратов. Для водолазов и маленьких роботов практически ничего. Ариадна — это инерциалка, и пока от них нет никаких реальных результатов.
И да, многолучевость, растворенный газ, рельеф, слой скачка — это все ограничивает и ухудшает. Про закрытые глаза — это не лирика, это реальный эксперимент. Сигнал у нас полосой несколько больше 1 кГц), точнее порядка 25.
По поводу масштабируемости: для данной системы в одной акватории может быть только 4 буя — ни больше не меньше. Есть проект на бесконечное число буев — но это другая энергетика, другие деньги и самое печальное — это никому не нужно на данный момент.
Сейчас у нас буи разделены и кодово и по времени.
И да, многолучевость, растворенный газ, рельеф, слой скачка — это все ограничивает и ухудшает. Про закрытые глаза — это не лирика, это реальный эксперимент. Сигнал у нас полосой несколько больше 1 кГц), точнее порядка 25.
По поводу масштабируемости: для данной системы в одной акватории может быть только 4 буя — ни больше не меньше. Есть проект на бесконечное число буев — но это другая энергетика, другие деньги и самое печальное — это никому не нужно на данный момент.
Сейчас у нас буи разделены и кодово и по времени.
Спасибо за ответ.
В вашей системе очень нравится мобильность. Ну и то, что она работает и есть результат. И весьма неплохой.
Да, ещё не понтяно с буями — они выбрасываются за борт в нужных точках, а дальше что? Они же как-то должны на одном месте удерживаться? Просто на иллюстрациях не увидел якорей.
И почему на трех буях не работает, если глубина измеряется по датчику давления?
В вашей системе очень нравится мобильность. Ну и то, что она работает и есть результат. И весьма неплохой.
Да, ещё не понтяно с буями — они выбрасываются за борт в нужных точках, а дальше что? Они же как-то должны на одном месте удерживаться? Просто на иллюстрациях не увидел якорей.
И почему на трех буях не работает, если глубина измеряется по датчику давления?
Буи ставятся на якоря, теоретически можно и просто бросить в воду — но так их может унести и есть немалый шанс их просто потерять.
На трех буях теоретически можно, но надежнее на четырех, поэтому мы сделали на четырех.
На трех буях теоретически можно, но надежнее на четырех, поэтому мы сделали на четырех.
А послушать воду и прийти по gps-у на лодке к уплывшему бую — не вариант?
Если течение то вариант так себе
Только в виде разового квеста. Скорее всего, пропажу буя вы заметите уже по факту исчезновения сигнала и придётся сначала обнаружить зону в которой сигнал буя ещё можно принять, а потом пойти в нужную точку. А за время поиска буй может уплыть, например, из спокойного залива в открытое море, где большие волны, а вы, как на зло, на маленькой лодке.
Вот, товарищи что-то потеряли в море и не могут найти:https://twitter.com/MarineSys_est/status/822378600041041922
Вот, товарищи что-то потеряли в море и не могут найти:https://twitter.com/MarineSys_est/status/822378600041041922
UFO just landed and posted this here
с этими парнями тоже общаемся, но им нужна немного другая задача: руководитель спусков на лодке видит, где расположены господа отдыхающие. В нашей LBL, ввиду того, что координата определяется внизу, это делать не очень удобно.
А вот в USBL — это будет реализовано, уже делаем.
А вот в USBL — это будет реализовано, уже делаем.
UFO just landed and posted this here
я писал не о бизнес-модели, а о требуемой функциональности для дайв-центров.
Зачем человеку декомпрессиметр — вроде очевидно.
Зачем человеку en mass географические координаты под водой — не очень очевидно. Дайв-центры этого тоже не понимают.
Зачем руководителю спусков наверху следить за расположением туристов под водой — очевидно. Дайв-центры этого и хотят, потому что безопасность и все прочие дела.
Отсюда и слова про USBL. Что же касается бизнесовой части — там все варианты возможны, и аренда, и покупка.
Зачем человеку декомпрессиметр — вроде очевидно.
Зачем человеку en mass географические координаты под водой — не очень очевидно. Дайв-центры этого тоже не понимают.
Зачем руководителю спусков наверху следить за расположением туристов под водой — очевидно. Дайв-центры этого и хотят, потому что безопасность и все прочие дела.
Отсюда и слова про USBL. Что же касается бизнесовой части — там все варианты возможны, и аренда, и покупка.
UFO just landed and posted this here
разумно.
Только как показывает опыт потерянных на Эльфинстоуне, или пловцов от Бразеров до берега, по пузырям далеко не всегда получается нормально отследить, как и заметить всплывших…
Можно, конечно, приписать это все их раздолбайству, но иногда такое случается.
Другой вопрос, что часть этих проблем решается поверхностными маячками, но они обычно с более глобальной пеленгацией и дорогие.
А вот навигация именно в любительском дайвинге чаще нужна в тех местах, где описанная система работать не будет, т.е. в пещерах или железе…
Можно, конечно, приписать это все их раздолбайству, но иногда такое случается.
Другой вопрос, что часть этих проблем решается поверхностными маячками, но они обычно с более глобальной пеленгацией и дорогие.
А вот навигация именно в любительском дайвинге чаще нужна в тех местах, где описанная система работать не будет, т.е. в пещерах или железе…
UFO just landed and posted this here
Смешно.
Именно что в миллионах (и незачем так орать) случаев это устройство дайверу вообще не нужно :)
Гурите потише. Если исходить именно с точки зрения среднестатистического дайвера, то такое устройство тоже будет более вредно, чем полезно, т.к. еще одна игрушка, что будет отвлекать :)
Именно что в миллионах (и незачем так орать) случаев это устройство дайверу вообще не нужно :)
Гурите потише. Если исходить именно с точки зрения среднестатистического дайвера, то такое устройство тоже будет более вредно, чем полезно, т.к. еще одна игрушка, что будет отвлекать :)
UFO just landed and posted this here
Ну, рекреационный дайвинг он тоже разный бывает… Одно дело у берегов Хургады полоскаться, а другое — то же сафари или длинная поездка.
А у некоторых ассоциация и Advanced Nitrox со спаркой и декомпрессией на пятидесятом найтроксе — это еще рекреация…
Дайв-компы — это все-таки еще и дополнительная безопасность, особенно с учетом раздолбайства и нырялки не «по ковшику»…
Не, не верю я в такое направление. Во-первых далеко не так много туристически-активных мест, где законодательно разрешено погружаться без гида, а часто именно без местного сертифицированного гида, который заодно и присмотрит чтобы лишнего не наломали. Во-вторых, надо это будет еще и «продать» дайверам, чтобы впихнуть в аренду устройство, т.к. вряд ли многие будут это покупать. Потом, это лишняя головная боль ДЦ, думать кого так можно пустить без присмотра, чтобы очередного ЧП не случилось… Разве что получится пропихнуть это в правила погружения от местных властей…
А у некоторых ассоциация и Advanced Nitrox со спаркой и декомпрессией на пятидесятом найтроксе — это еще рекреация…
Дайв-компы — это все-таки еще и дополнительная безопасность, особенно с учетом раздолбайства и нырялки не «по ковшику»…
Не, не верю я в такое направление. Во-первых далеко не так много туристически-активных мест, где законодательно разрешено погружаться без гида, а часто именно без местного сертифицированного гида, который заодно и присмотрит чтобы лишнего не наломали. Во-вторых, надо это будет еще и «продать» дайверам, чтобы впихнуть в аренду устройство, т.к. вряд ли многие будут это покупать. Потом, это лишняя головная боль ДЦ, думать кого так можно пустить без присмотра, чтобы очередного ЧП не случилось… Разве что получится пропихнуть это в правила погружения от местных властей…
UFO just landed and posted this here
Ну развлечение в дайвинге — это либо что-то посмотреть интересно, либо залезть куда-то и потом этим хвастаться.
Геокешинг, кмк, был популярен достаточно короткое время, по крайней мере я уже несколько лет не помню чтобы кто-то из знакомых, кто в это играл, что-то об этом писал…
Попробовать, безусловно, можно… Особенно если нет ограничения в деньгах, знакомствах и прочих ресурсах :) Если же есть — кмк профессиональная сфера будет куда прибыльнее, хоть и не такая массовая.
Геокешинг, кмк, был популярен достаточно короткое время, по крайней мере я уже несколько лет не помню чтобы кто-то из знакомых, кто в это играл, что-то об этом писал…
Попробовать, безусловно, можно… Особенно если нет ограничения в деньгах, знакомствах и прочих ресурсах :) Если же есть — кмк профессиональная сфера будет куда прибыльнее, хоть и не такая массовая.
Никто ничего делать не хочет — всем бы все продать. Не примите на свой счёт — я об общей тенденции
UFO just landed and posted this here
Зачем человеку подводные координаты?
Ну как же — поделиться с другом, который в следующем месяце поедет отдыхать, какой замечательный коралл ему совершенно необходимо посмотреть.
А дайв-центр ещё и карту окрестных достопримечательностей сделает, и будет рекомендовать клиентам определённый маршрут.
UFO just landed and posted this here
Задача поиска кораллов (и не только) встречалась у биологов и для них это очень актуально.
Стас, справедливости ради, это не совсем обывательский дайвинг.
Мало кто прячет на дне моря безголовую тушу тюленя, пробитую двумя ломами для тяжести, в надежде, что там разведутся редкие виды рачков :)
Мало кто прячет на дне моря безголовую тушу тюленя, пробитую двумя ломами для тяжести, в надежде, что там разведутся редкие виды рачков :)
UFO just landed and posted this here
Я бы в сравнении рассматривал не Tritech, а бюджетные УКБ-системы от LinkQuest и Applied Acoustics. А еще есть ACSA GIB.
Кроме того, из другого принципа позиционирования следует и отличие в модели использования: в нормальной (неинвертированной) УКБ-системе координаты определяются на стороне антенны (на судне-носителе), что неудобно для дайверов, но предпочтительнее для, например, телеуправляемых аппаратов. В представленной системе координаты определяет потребитель, и система «не знает» о координатах подводных объектов (как, например, спутник системы ГНСС не знает о положении вашего телефона). Конечно, можно передавать их назад на буи, но тогда исчезает преимущество пассивности приёмника.
В целом видно, что устройство нишевое, для дайверов, и, по-моему, не претендует на замену УКБ-систем. Тем не менее, думаю, найдет своего покупателя. Искренне желаю успехов!
Кроме того, из другого принципа позиционирования следует и отличие в модели использования: в нормальной (неинвертированной) УКБ-системе координаты определяются на стороне антенны (на судне-носителе), что неудобно для дайверов, но предпочтительнее для, например, телеуправляемых аппаратов. В представленной системе координаты определяет потребитель, и система «не знает» о координатах подводных объектов (как, например, спутник системы ГНСС не знает о положении вашего телефона). Конечно, можно передавать их назад на буи, но тогда исчезает преимущество пассивности приёмника.
В целом видно, что устройство нишевое, для дайверов, и, по-моему, не претендует на замену УКБ-систем. Тем не менее, думаю, найдет своего покупателя. Искренне желаю успехов!
А Tritech если не ошибаюсь дешевле TrackLink. УКБ у нас разрабатывается, у нас появился специальный человек для этих целей.
Для дайверов — выход на произвольную точку никакая УКБ не заменит наш вариант.
Для дайверов — выход на произвольную точку никакая УКБ не заменит наш вариант.
как говорят юзеры линкквеста — «система работает. По праздникам и выходным!!!»
УКБ — систему делаем сейчас, координата в ней будет И внизу, И наверху.
Спасибо!
УКБ — систему делаем сейчас, координата в ней будет И внизу, И наверху.
Искренне желаю успехов!
Спасибо!
Не только для дайверов. На роботов тоже хорошо ставится.
Просто у LBL и USBL есть свои особенности при использовании, как Вы уже заметили выше.
Просто у LBL и USBL есть свои особенности при использовании, как Вы уже заметили выше.
красавцы ваще
Странно почему раньше никому не приходила в голову такая идея. :)
она много кому пришла в голову, вот только сделать надёжно работающую, при этом недорогую (относительно!) и компактную систему пока что никому не удавалось. По крайней мере, нам такие примеры неизвестны.
Если что, я тот третий паренёк, который "руководил всем этим, попутно направляя заходящий в тупик research".
Если что, я тот третий паренёк, который "руководил всем этим, попутно направляя заходящий в тупик research".
Синхроничность, я как раз сейчас читаю книгу Cooperative OFDM Underwater Acoustic Communications :)
А почему нельзя расположить на водолазе пару акустических приемников, чтобы всегда как минимум один смотрел бы на буй? Что могло бы повысить точность/скорость определения координат…
Ребята, а можете показать элементы на дисплее? Есть ли в планах отображать полноценную карту?
PS. Молодцы )
Сходу под рукой фото нормального не нашлось, есть такое:
Четыре квадратика — буи, тот, что крупнее — выбран и для него показаны азимут и дистанция. Если квадратик «не заполнен» — это означает что уровень заряда буя «в желтой зоне».
Можно листать дальше, пролистав все буи пользователь попадает на путевые точки (загруженные и/или сохраненные им самим) для которых тоже отображается азимут и дистанция.
Еще отображается температура и глубина, а так же заряд батареи.
Отображать карту можно, но где взять сами карты?) Под водой нет улиц и городов)
Позже добавлю в статью описание интерфейса.
Четыре квадратика — буи, тот, что крупнее — выбран и для него показаны азимут и дистанция. Если квадратик «не заполнен» — это означает что уровень заряда буя «в желтой зоне».
Можно листать дальше, пролистав все буи пользователь попадает на путевые точки (загруженные и/или сохраненные им самим) для которых тоже отображается азимут и дистанция.
Еще отображается температура и глубина, а так же заряд батареи.
Отображать карту можно, но где взять сами карты?) Под водой нет улиц и городов)
Позже добавлю в статью описание интерфейса.
С полноценной картой всё проще.
В стране уже есть «подводные планшеты» с картами. И сделаны они весьма неплохо.
Нам нет никакого резона пытаться изобрести свой планшет, достаточно того, что мы сделали одну из лучших навигаций в мире (в своём классе, разумеется), и возможность интегрировать её в любое устройство, которое способно понять, что такое RS232 и NMEA.
В стране уже есть «подводные планшеты» с картами. И сделаны они весьма неплохо.
Нам нет никакого резона пытаться изобрести свой планшет, достаточно того, что мы сделали одну из лучших навигаций в мире (в своём классе, разумеется), и возможность интегрировать её в любое устройство, которое способно понять, что такое RS232 и NMEA.
Отлично просто отлично.
Как я понимаю заказчики уже есть?
МЧС должны заинтересоваться.
Ведь обследовать обломки крушений под водой очень трудо потом к ним вернуться.
Очень надеюсь что вам удастся выйти на глобальный рынок.
У других системы работают по похожему принципу?
Можно ли засеять нужную акваторию боями штук 10-50?
Например картография древних затопленных городов?
Как я понимаю заказчики уже есть?
МЧС должны заинтересоваться.
Ведь обследовать обломки крушений под водой очень трудо потом к ним вернуться.
Очень надеюсь что вам удастся выйти на глобальный рынок.
У других системы работают по похожему принципу?
Можно ли засеять нужную акваторию боями штук 10-50?
Например картография древних затопленных городов?
Четырех буев в средней (по гидрологии) акватории достаточно для работы в квадрате 1500х1500 метров.
Другие системы — там все очень по-разному. MicronNAV — Это чистый USBL (пеленг-дистанция), UDI — это в основном обмен предустановленными сообщениями и зачаточная навигация по FDOA (поплавать по кругу и по изменению доплера понять где примерно источник).
Заказчики есть.
Другие системы — там все очень по-разному. MicronNAV — Это чистый USBL (пеленг-дистанция), UDI — это в основном обмен предустановленными сообщениями и зачаточная навигация по FDOA (поплавать по кругу и по изменению доплера понять где примерно источник).
Заказчики есть.
Еще интересно было бы реализовать в приемнике память на несколько точек, чтобы водолаз мог отмечать координаты объектов, к которым в последствии нужно вернуться.
Работа без сомнения заслуживает уважения.
Есть пара вопросов.
А как реагирует живность на УЗ фон? Как понимаю, в ультразвуковом диапазоне буй орёт просто оглушающе. Часто наблюдал, как детишки в утробе пытаются отпихнуться от датчика на животе мамы, им ультразвук как минимум неприятен.
И ещё. Когда таких буёв много, не создаст ли это такое же звуковое захламление, как сейчас наблююдается в радиоэфире? Сохранят ли те же китовые свои способности к охоте?
Есть пара вопросов.
А как реагирует живность на УЗ фон? Как понимаю, в ультразвуковом диапазоне буй орёт просто оглушающе. Часто наблюдал, как детишки в утробе пытаются отпихнуться от датчика на животе мамы, им ультразвук как минимум неприятен.
И ещё. Когда таких буёв много, не создаст ли это такое же звуковое захламление, как сейчас наблююдается в радиоэфире? Сохранят ли те же китовые свои способности к охоте?
Уверяю вас, наши буи по сравнению с простыми лодочными моторами — это шелест листвы, не говоря уже об акустике подводных лодок и пр.
Расскажите немного про то на какой частоте под водой осуществляется передача, сколько времени длится период работы системы (передача каждого буя), как боретесь с многолучёвостью и за какое время приёмник определяет координаты. Спасибо!
Заголовок спойлера
Отличная работа! Молодцы! Успехов!
Интересная тема! Молодцы!)
Учился по специальности «цифровая обработка сигнала».
Для диплома была идея сделать подобную систему в примитивном виде… передавать положение буев на поверхности посредством акустики, а приемником слушать и вычислять свое положение.
Даже начинал кодить себе простенький имитатор.Интересная была задача!
Пытался синхронизировать буи между собой чтобы друг-другу не мешали и передавали свои координаты с определенной задержкой, также пытался учитывать давление, температуру и соленость воды…
Но потом занялся стеганографией и в дипломе прятал данные в звуковой сигнал, прогонял через колонки-диктофон и потом восстанавливал оригинальные данные из записи)
Учился по специальности «цифровая обработка сигнала».
Для диплома была идея сделать подобную систему в примитивном виде… передавать положение буев на поверхности посредством акустики, а приемником слушать и вычислять свое положение.
Даже начинал кодить себе простенький имитатор.Интересная была задача!
Пытался синхронизировать буи между собой чтобы друг-другу не мешали и передавали свои координаты с определенной задержкой, также пытался учитывать давление, температуру и соленость воды…
Но потом занялся стеганографией и в дипломе прятал данные в звуковой сигнал, прогонял через колонки-диктофон и потом восстанавливал оригинальные данные из записи)
Результаты запатентованы?
А пьезоизлучатель где-то покупали или сами делали?
А рассматривалась ли проблема звукового загрязнения среды?
Да. Уверяю вас, мы влияем на окружающую среду не больше чем самый хилый китайски эхолот рыбака.
Да, подводники наверное обрадуются. Насколько я знаю, пока не существует лицензирования частотного пространства под водой. Т.е. пока что каждый суслик агроном, используй какие хочешь частоты и мощности сигнала.
Лицензировать частотное пространство под водой не так просто. Уж очень там полоса частот узкая.
UFO just landed and posted this here
Кодовое разделение возможно, если все пользуются каким-то одним способом передачи данных (вообще все!), да ещё и поддерживающим кодовое разделение. Вещать эпизодически можно, но не всегда. Если у вас на дне стоят, например, датчики измеряющие скорость течения, то передавать они могут раз в час и друг другу мешать не будут. Если у вас работает навигационная система (USBL), ведущая активный обмен с несколькими абонентами (пнапример, посылает запрос раз в 2 секунды и ждёт ответ), то вклиниться в промежуток между запросом и ответом практически невозможно.
UFO just landed and posted this here
Не, @StDmitriev первый, третий — эт я.
С нормальным широкополосным сигналом частотного разделения не получится в виду очень узкой доступной полосы — там некуда разносить банально. Забудьте про частотное разделение
А как насчёт временнОго разделения? Т.е. первый буй вещает «Я первый» с определённым периодом. Период делится на тайм-слоты. Соответственно, буи, имеющие номер N, вещают «Я N-ный» в своём слоте.
Тут, конечно, усложняется буй — он должен иметь не только передатчик, но и приёмник. Зато кол-во буёв можно увеличить очень просто. В т.ч. накидать резервных в тех случаях когда это необходимо.
Тут, конечно, усложняется буй — он должен иметь не только передатчик, но и приёмник. Зато кол-во буёв можно увеличить очень просто. В т.ч. накидать резервных в тех случаях когда это необходимо.
Временное разделение, при довольно низкой скорости распространения сигнала, штука коварная)) Может оказаться, что в какой-то точке встречаются сигналы от двух буёв (или даже от N).
Скорее даже не усложняется… Если буи должны будут, помимо излучения навигационного сигнала, ещё и осуществлять приём, то надёжность всей системы резко упадёт.
Скорее даже не усложняется… Если буи должны будут, помимо излучения навигационного сигнала, ещё и осуществлять приём, то надёжность всей системы резко упадёт.
Да разделены они по времени у нас. Я вроде уже отвечал выше
Так то всё конечно хорошо, но опять же всё привязано к бую, и выше к GPS/Глонасс (((
Где-то приходится идти на компромисс. Но, вас же не смущает что у вас в телефоне GPS/GLONASS? Или в машине навигатор привязан к спутникам. Под водой и так все гораздо сложнее чем на земле.
я про то, что при использовании GPS/Глонасс нет посредников между излучателем и приемником, а в данном конкретном случае буй — уже посредник. оно понятно, что в воде всё сложнее, остается надеяться, что могут найтись и другие способы передачи сигнала на глубину
Не совсем так. Буи не являются посредниками т.к. сами по себе образуют локальную систему позиционирования (с потенциальной возможностью расширения до глобальной). GPS/ГЛОНАСС/BeiDou/Galileo/Doris используются для многократного повышения удобства использования системы. Чтобы пользователю не пришлось бегать по берегу с теодолитом или, боже упаси, вспоминать как пользоваться секстантом.
Другие способы передачи данных под воду есть: сверхдлинные волны (и антенны там такие же).
Другие способы передачи данных под воду есть: сверхдлинные волны (и антенны там такие же).
Это очень здорово, отличную работу вы проделали! Даже не верится, что до этого никто не сделал систему такого типа
Правильно ли я понял, что Ваши буи можно без предварительной настройки включать и сбрасывать в воду чуть ли не одновременно с водолазами?
И что будет, если один буй будет потерян по тем или иным причинам? Вы написали, что нужно именно четыре. И в упаковке у Вас — тоже четыре, без запасного.
Буи взаимозаменяемы?
Если да, то можно ли сразу засеять район работ 2-3 комплектами?
Или они будут друг другу мешать?
Вообще можно где-нибудь подробно почитать что-нибудь вроде инструкции или паспорта на комплекс? Спасибо.
И что будет, если один буй будет потерян по тем или иным причинам? Вы написали, что нужно именно четыре. И в упаковке у Вас — тоже четыре, без запасного.
Буи взаимозаменяемы?
Если да, то можно ли сразу засеять район работ 2-3 комплектами?
Или они будут друг другу мешать?
Вообще можно где-нибудь подробно почитать что-нибудь вроде инструкции или паспорта на комплекс? Спасибо.
Да, все верно поняли. На воде они подхватывают сигнал со спутников за 1-2 минуты обычно. Если буй потерян — то ничего работать не будет. Буи не взаимозаменяемы в полном смысле — они идентичны механически и электрически, но работают в разных кодовых каналах.
Засеять район сразу несколькими комплектами нельзя — они будут мешать друг другу.
Инструкция есть, но она у нас не в свободном доступе, я думаю в ближайшее время все выложим в свободный доступ.
Засеять район сразу несколькими комплектами нельзя — они будут мешать друг другу.
Инструкция есть, но она у нас не в свободном доступе, я думаю в ближайшее время все выложим в свободный доступ.
Будет очень любопытно почитать. Особенно при хорошей цене.
Вы не рассматриваете вариант комплектации с 1-2 запасными буями, которыми можно будет в разумное время заменить вышедший из строя? Рано или поздно такие заявки от пользователей все равно пойдут.
Вы не рассматриваете вариант комплектации с 1-2 запасными буями, которыми можно будет в разумное время заменить вышедший из строя? Рано или поздно такие заявки от пользователей все равно пойдут.
цена отличная — ближайший аналог, проигрывающий по характеристикам, стоит в два раза дороже, примерно.
UFO just landed and posted this here
Так решение на поверхности (буквально), дайте буям возможность общаться по радио (у вас же считанные километры), буи самостоятельно на основе своих положений, уровня заряда и т.п. смогут решить, кому работать а кому отдыхать.
Кстати, буй с собственным двигателем, мегаидея?
Резерв лишним не будет, а то если что случись, пока наверху в лодке разберутся, пока буй заменят, внизу водолазы будут нервничать
p.s. текстовая коммуникация (с системами голосового синтеза в одну сторону, и использования клавиатуры с другой, в купе с заранее забитыми кодами и сценариями) на основе ультразвука уже давно у водолазов работает или тоже как с GPS получается?
Кстати, буй с собственным двигателем, мегаидея?
Резерв лишним не будет, а то если что случись, пока наверху в лодке разберутся, пока буй заменят, внизу водолазы будут нервничать
p.s. текстовая коммуникация (с системами голосового синтеза в одну сторону, и использования клавиатуры с другой, в купе с заранее забитыми кодами и сценариями) на основе ультразвука уже давно у водолазов работает или тоже как с GPS получается?
Буи с собственными двигателями разрабатывались ещё в СССР, но с переменным успехом. Сложно было обеспечить большую автономность при разумных габаритах. Сейчас, с технической стороны, проще, но у пользователей таких потребностей нет.
Текстовая коммуникация с заранее забитыми кодами и сценариями, голосовым синтезом и клавиатурой получается не слишком удобной.
Текстовая коммуникация с заранее забитыми кодами и сценариями, голосовым синтезом и клавиатурой получается не слишком удобной.
Ребята, вы просто молодцы! Уверен, с реализацией вашего изделия проблем не возникнет.
Хочу попросить вас рассказать немного о технической стороне передачи цифрового сигнала гидроаккустическими волнами. Как устроена антенна? Из вашего рассказа понял что в качестве излучателя применено пьезокольцо. Какая максимальная частота несущей (есть ли оптимальный диапазон частот для этого)? Какой вид модуляции применен и как боретесь с отраженным сигналом? OFDM? Какая выходная мощность сигнала и какое максимальное расстояние достижимо? На сколько вообще применимы принципы распространения ЭМ волн для гидроаккустики?
Мне кажется, что логичным развитием вашего навигационного устройства было бы добавить в него средство общения для водолазов — типа рацию. Для этого, используя современные кодеки, требуется цифровой канал минимум 2000 бит/сек, на сколько возможно это обеспечить под водой? Если данной полосы пропускания не достичь, то можно было бы сделать пересылку хотя бы текстовых сообщений — своего рода SMS чат. Уверен, такой девайс расхватывали бы как горячие пирожки не только спецслужбы, но и простые любители дайвинга. :-)
Хочу попросить вас рассказать немного о технической стороне передачи цифрового сигнала гидроаккустическими волнами. Как устроена антенна? Из вашего рассказа понял что в качестве излучателя применено пьезокольцо. Какая максимальная частота несущей (есть ли оптимальный диапазон частот для этого)? Какой вид модуляции применен и как боретесь с отраженным сигналом? OFDM? Какая выходная мощность сигнала и какое максимальное расстояние достижимо? На сколько вообще применимы принципы распространения ЭМ волн для гидроаккустики?
Мне кажется, что логичным развитием вашего навигационного устройства было бы добавить в него средство общения для водолазов — типа рацию. Для этого, используя современные кодеки, требуется цифровой канал минимум 2000 бит/сек, на сколько возможно это обеспечить под водой? Если данной полосы пропускания не достичь, то можно было бы сделать пересылку хотя бы текстовых сообщений — своего рода SMS чат. Уверен, такой девайс расхватывали бы как горячие пирожки не только спецслужбы, но и простые любители дайвинга. :-)
Несущая 20 кГц. Используетcя BPSK. Для борьбы с многолучевостью — когерентный прием, RAKE-receiver, относительно большая база сигнала. Максимальная дальность связи (энергетическая) — до 3000 метров.
На сколько применимы — это риторический вопрос, в двух словах не смогу ответить да и очень это субьективно. Самые главные отличия — это скорость распространения и влияние доплера.
«Типо рация» — давно существует, называют ее «Underwater telephone» — обычная SSB (АМ-модуляция) с несущими порядка 32 кГц для простых смертных и что-то в районе 6-8 кГц у вояк.
СМС — есть у UDI (14 предустановленных сообщений для 14 абонентов). СМС сделать не проблема, но пока на сколько нам известно это не особо востребованно.
На сколько применимы — это риторический вопрос, в двух словах не смогу ответить да и очень это субьективно. Самые главные отличия — это скорость распространения и влияние доплера.
«Типо рация» — давно существует, называют ее «Underwater telephone» — обычная SSB (АМ-модуляция) с несущими порядка 32 кГц для простых смертных и что-то в районе 6-8 кГц у вояк.
СМС — есть у UDI (14 предустановленных сообщений для 14 абонентов). СМС сделать не проблема, но пока на сколько нам известно это не особо востребованно.
Какая бвза и реальная скорость цифрового потока в канале?
СМС сделать не проблема, но пока на сколько нам известно это не особо востребованно
Возможно, была бы востребована опция передачи служебных сообщений, типа «Отбой задания, все на базу» или «Все идём на точку 5». Транслировать можно отдельным передатчиком на «базе».
Не, там люди привыкли голосом и смс воспринимают скептически. Набирать и тыкать меню там ни у кого нет времени
Голосом просто быстрее и на привычном языке, когда междометия не выпадают.
Максимально простой вариант: 5 лампочек на приёмнике и 5 кнопок на базе. Соглашение о значении кода — при подготовке к погружению :)
А если на подходе в виду условий поменялись планы и первая группа заходит с левого борта а вторая должна с кормы?) при этом связи с базой нет. Соглашения о значении кода здесь малоприменимы
Не, там люди привыкли голосом и смс воспринимают скептически. Набирать и тыкать меню там ни у кого нет времени
А есть возможность использовать ларингофоны для того, что бы говорить под водой? Тогда бы можно было подводный скайп устроить.
UFO just landed and posted this here
А я о чём?
Ларингофон
Собственно, ларингофоны (не в таком как на фото виде) вполне используются. Членораздельности в речь не добавляет, но позволяет избавиться от необходимости вводить микрофон а маску.
UFO just landed and posted this here
Никогда не пользовался, поэтому как именно они работают не знаю. Но как-то читал новость, где ларингофон для военных вешался почти на грудную клетку, видимо там была хитрая электронаная система анализирующая что и как двигается в горле, потому что было сказано что звук не нужен вообще, можно говорить шёпотом не выдыхая вообще. Нигде не смог найти картинку и эту новость. выглядело как чёрная капля и ремешки обхватывающие плечи.
Уже давно есть модемы, можно было бы добавить 2-х стороннюю связь.
http://www.evologics.de/en/products/acoustics/s2cm_series.html
http://www.evologics.de/en/products/acoustics/s2cm_series.html
Если вы внимательно читали статью, то могли видеть что я упомянул evoligics. Опять же, у нас реализован принцип пассивного приёма, на что я несколько раз обратил внимание, именно для того, чтобы стало возможным неограниченное число позиционируемых объектов. Более того, модемы есть и у нас. И плюс ко всему оцените массогабаритные показатели устройств из вашей ссылки и узнайте их стоимость.
Завидую — очень интерестная работа!
скриншот
RedWave v 1.0.0 приложение RedWaveNodeHost
Вижу на треке вылетевшие точки, предполагаю что датчик принял не основной сигнал от одного из буёв, а отражённый от какого-то подводного препятствия я прав?
как с этим боретесь? ведь если датчик принял отражённый сигнал а не основной — расстояние до датчика будет расчитано с ошибкой.
Я так понимаю на приёмник с буя должна прийти информация об реальном положении буя и времени когда отправлен сигнал, эта вся информация передаётся по звуковому каналу как осуществляется разделенние канала?
Почему буя необходимо четыре вроде для позиционирования достаточно 2? (зная с какой стороны пришёл сигнал )
скриншот
RedWave v 1.0.0 приложение RedWaveNodeHost
Вижу на треке вылетевшие точки, предполагаю что датчик принял не основной сигнал от одного из буёв, а отражённый от какого-то подводного препятствия я прав?
как с этим боретесь? ведь если датчик принял отражённый сигнал а не основной — расстояние до датчика будет расчитано с ошибкой.
Я так понимаю на приёмник с буя должна прийти информация об реальном положении буя и времени когда отправлен сигнал, эта вся информация передаётся по звуковому каналу как осуществляется разделенние канала?
Почему буя необходимо четыре вроде для позиционирования достаточно 2? (зная с какой стороны пришёл сигнал )
Да, это один из первых результатов в непростом водоеме. Скорее всего вы правы. В той версии каждая точка была независима от остальных, сейчас мы сильно улучшили отбор «лучей», добавили фильтрацию, значительно улучшили приемник и аналоговый тракт.
Правильно понимаете, на приемник должны прийти географически координаты каждого буя, время передается но просто чтобы быть ближе к GPS, в навигации оно не используется. Определяются относительные времена прихода сигналов со всех буев, а потом уже, после определения своего положения можно понять когда был излучен сигнал того или иного буя и выдать пользователю UTC время в сообщениях RMC например.
2 буя недостаточно, и с какой стороны пришел сигнал — неизвестно)
Правильно понимаете, на приемник должны прийти географически координаты каждого буя, время передается но просто чтобы быть ближе к GPS, в навигации оно не используется. Определяются относительные времена прихода сигналов со всех буев, а потом уже, после определения своего положения можно понять когда был излучен сигнал того или иного буя и выдать пользователю UTC время в сообщениях RMC например.
2 буя недостаточно, и с какой стороны пришел сигнал — неизвестно)
Вижу на треке вылетевшие точки, предполагаю что датчик принял не основной сигнал от одного из буёв, а отражённый от какого-то подводного препятствия я прав?
как с этим боретесь? ведь если датчик принял отражённый сигнал а не основной — расстояние до датчика будет расчитано с ошибкой
Пловец движется с конечной, не очень высокой, скоростью. Он не может за секунду «прыгнуть» на 100 метров. И на 10 не может. Соответственно, есть диапазон ожидаемых координат на каждый следующий момент времени. Всё что сильно вываливается из диапазона, отфильтровывается.
Видятся мне проблемы ГНСС тут еще более актуальными. А есть готовая модель ошибок, чтобы не расписывать все по-отдельности? Хотелось бы увидеть.
Ну если конкретнее — аналог "ионосферных задержек" в виде разной скорости распространения аккустического сигнала в жидкосте видит мягко говоря не надуманной проблемой, особенно когда есть перепады температуры (а они есть всегда). Как с этим боретесь? Так же используется две несущие частоты? (если вы об этом написали, виноват, но вроде не видел в статье).
Многолучевость в воде в окрестности дна, где куча коряг и прочего, делает решение навигационной задачи невозможным или же я переоцениваю его влияние?
«куча коряг и прочего» — это неопределенное дно. Больше влияют например причальные стенки бетонные. Влияние несомненно есть но все не так мрачно, как вы описали. Все зависит от конкретных условий, и в большинстве условий мы успешно работаем.
Не подумайте, что это наезд, мне действительно интересно и проект выглядит многообещающим. Но все же ваш ответ напоминает "мы вас внимательно выслушали и предпимем все, чтобы это исправить".
Видится мне, что сферический водолаз в вакуумном океане — вещь не сильно полезная. Как правило, водолазы все же работают в затопленных развалинах/у причалов/ в непосредственной близости к кораблю, т.е. в окрестности объектов, которые очень даже интенсивно отражают звук. В общем, хотелось бы больше конкретики. А структуру и содержимое передаваемых пакетов, альманаха и прочего — это я заелся или можно увидеть?
Еще раз, это не наезд, мне действительно не детски интересно, так или иначе все же у меня диплом по навигационным системам, хочется вспомнить добрые студенческие годки...
Я привел данные экспериментов из реальных водоемов, при чем все они — мелководные. Данные из канала имени москвы — там и причальная стенка, и крутой с одной стороны берег и кусты, торчащие из воды. Беломорские данные — сальва близ п. Пояконда — там и перемешивание с пресной водой, клин солености, сложный рельеф дна, опять же причальная стенка, приливное течение по форватеру и почти стоячая вода у западного берега. Есть еще куча экспериментальных данных из озер, рек, данные с братского водохранилища (где приемник был установлен на подводном гусеничном шасси и прекрасно отработал) и морей которые просто не уместить в статью. То есть я не говорю о «сферическом водолазе в вакууме».
Дело в том, что я не могу отвечать за абсолютно любые условия. Тот же GNSS работает не везде.
По поводу структуры пакетов и альманаха — «боюсь, я не уполномочен обсуждать сокровенную доктрину» =) Постарайтесь понять.
Дело в том, что я не могу отвечать за абсолютно любые условия. Тот же GNSS работает не везде.
По поводу структуры пакетов и альманаха — «боюсь, я не уполномочен обсуждать сокровенную доктрину» =) Постарайтесь понять.
КМК, водолазу, работающему на конкретном объекте (затопленное судно и т.п.), навигация не нужна. Нужна она когда производится поиск этого объекта. И в этом случае условия вполне подходящие.
Очень хорошая статья про просто отличную работу.
Скажите пожалуйста, как вы обошли подводные грабли общения с родным государством? — Оно очень любит разработки, которые _можно_ использовать в армейских (не обязательно военных) целях — объявлять «разработками двойного назначения» и секретить (а самих разработчиков делать автоматом невыездными).
Скажите пожалуйста, как вы обошли подводные грабли общения с родным государством? — Оно очень любит разработки, которые _можно_ использовать в армейских (не обязательно военных) целях — объявлять «разработками двойного назначения» и секретить (а самих разработчиков делать автоматом невыездными).
Никаких таких проблем нет и не было
Я бы сказал даже более того, нашему государству очень сложно что-то пледложить хотя бы испытать. По смоему опыту скажу, у нас есть инициативная разработка, изделие которое с большой долей вероятности можно классифицировать как двойного назначения. Оформлен патент. Собрана пробная серия из пары десятков изделий. Выставляли его на Интерполитехе, получили массу приятных отзывов, но за три года ни одного обращения от профильных организаций с целью «хотя бы попробовать». Что бы продать государству нужно очень сильно постараться, если конечно вы изначально не выполняете какой-то госзаказ на НИОКР. :-)
Как ответственный за общение с родным государством ответственно заявляю: родное государство сделало очень и очень много для того, чтобы у нас всё получилось.
Сами не ожидали, но факт жизни.
Говорю спасибо как отдельным людям, представляющим государство (в погонах и без), так и целым государственным институтам.
Сами не ожидали, но факт жизни.
Говорю спасибо как отдельным людям, представляющим государство (в погонах и без), так и целым государственным институтам.
Отлично, +++
не увидел в комментариях ответа на вопрос, почему нужны 4 буя, хотя из геометрических соображений должно хватить трех.
Лучше иметь избыточность и запас. По-этому сделали четыре.
Запас это хорошо, но не пробовали ли вы по четырем буям опделять глубину поглужения, по аналогии с GNSS? Я не силён в триангуляции, но где-то попадалась информация, что по четырем спутникам можно опреледять координаты не только на сфере, но и в 3D пространстве. Для определения координать на сфере достаточно трех маяков/спутников/буёв.
Датчик давления дает точность порядка сантиметра и это прямое измерение. Прямое измерение всегда лучше косвенного.
Это понятно, что барометром точнее будет. Просто любопытства ради, на сколько такой способ определения глубины возможен. Резервный источни информации о глубине был бы не лишним. Если будете реализовывать (а это чисто программмисткая задача), используйте Калмана (sensor fusion) для обьединения данных от двух разных источников информации, по аналогии с БИНС.
Кстати, а это мысль — использовать БИНС на дешевых MEMS сенсорах и корректировать Калманом по данным от буёв — чисто гипотетически, можно увеличить точность!
Кстати, а это мысль — использовать БИНС на дешевых MEMS сенсорах и корректировать Калманом по данным от буёв — чисто гипотетически, можно увеличить точность!
Я выше отвечал зачем нужно 4 спутника в GNSS, зачем тут — не знаю. Однако больше — лучше. Хоть 20, наживите на МНК и будет у вас великолепная точность. Однако в данном случае, видится мне, трех действительно хватит.
неплохо. если стат-методами обрабатывать сигнал, то ширина трека будет 20-30см
А почему интерфейс на английском языке?
хорошая работа!
Правильно я понял, что поправка на соленость и температуру воды (вычисление текушей скорости звука) применяется на стороне приемника?
Формально точность позиционирования зависит от скорости звука на портяжении всей трассы сигнала, но видимо в вашем случае точность от допущения постоянности скорости звука сильно не страдает на фоне точности базовых координат.
Еще хочу поделиться своим опытом:
Одной из проблем подводного позиционирования является возможное наличие термоклинов.
Я для нефтянки делал смежный проект по оценке энергетики и прохождения сигнала в LBL массиве с учетом вертикального профиля скорости звука (моделирование распространения).
Формально точность позиционирования зависит от скорости звука на портяжении всей трассы сигнала, но видимо в вашем случае точность от допущения постоянности скорости звука сильно не страдает на фоне точности базовых координат.
Еще хочу поделиться своим опытом:
Одной из проблем подводного позиционирования является возможное наличие термоклинов.
Я для нефтянки делал смежный проект по оценке энергетики и прохождения сигнала в LBL массиве с учетом вертикального профиля скорости звука (моделирование распространения).
Тут немного скриншотов:
о, круто.
Да, поправки — на стороне приёмника.
По-хорошему, профиль скорости звука, конечно, нужен, но это всё для сантиметровой точности.
У нас другой акцент — скорость развёртывания и простота использования.
Да, поправки — на стороне приёмника.
По-хорошему, профиль скорости звука, конечно, нужен, но это всё для сантиметровой точности.
У нас другой акцент — скорость развёртывания и простота использования.
Конечно на стороне приемника, все верно. В идеале нужна трассировка луча, однако это нетривиальная задача в виду того, что необходимо как минимум знать профиль дна. Профиль скорости звука наш приёмник попутно собирает.
Молодцы!
Я участвовал в подобном проекте — тоже была небольшая команда. Правда у нас была другая идея — использование уже существующих передатчиков для определения местоположения (и других параметров группы водолазов: таких как давление в балоне, физические параметры водолаза) относительно лодки и передача сообщений (к примеру о всплытие) с лодки водолазам. За год было сделано два вполне рабочих прототипа. Жалко что потом разработку прекратили…
Кстати мы столкнулись с проблемой определения расстояния между источником ультразвука и приемником из-за невозможности синхронизировать часы (точнее эта точность в нашем случае составляла порядка 100 метров, что было недопустимо). Скажите, пожалуйста, каким образом вы считали расстояние от передатчика до приемника? Наверху по тексту было небольшое обсуждение вопроса, но я, честно говоря, так и не понял основную идею.
И еще буквально один вопрос — теоретически (опять же для получения точного растояния), необходимо калибровать как передатчики (пьезокерамики имеют погрешности по частоте), так и приемники (ультразвуковые сенсоры имеют разную чувствительность), каким образом, решали вопрос калибровки сигналов?
Заранее спасибо!
Я участвовал в подобном проекте — тоже была небольшая команда. Правда у нас была другая идея — использование уже существующих передатчиков для определения местоположения (и других параметров группы водолазов: таких как давление в балоне, физические параметры водолаза) относительно лодки и передача сообщений (к примеру о всплытие) с лодки водолазам. За год было сделано два вполне рабочих прототипа. Жалко что потом разработку прекратили…
Кстати мы столкнулись с проблемой определения расстояния между источником ультразвука и приемником из-за невозможности синхронизировать часы (точнее эта точность в нашем случае составляла порядка 100 метров, что было недопустимо). Скажите, пожалуйста, каким образом вы считали расстояние от передатчика до приемника? Наверху по тексту было небольшое обсуждение вопроса, но я, честно говоря, так и не понял основную идею.
И еще буквально один вопрос — теоретически (опять же для получения точного растояния), необходимо калибровать как передатчики (пьезокерамики имеют погрешности по частоте), так и приемники (ультразвуковые сенсоры имеют разную чувствительность), каким образом, решали вопрос калибровки сигналов?
Заранее спасибо!
Расстояние не определяется «напрямую», координаты вычисляются по такому же принципу, как и в GNSS — TDOA (Time difference on arrival).
При этом не требуется синхронизации приемников с «созвездем» буев.
Не совсем понял вопрос — как связаны хр-ки керамики с точностью измерений расстояний ну или определения времени прихода сигнала (TOA).
При этом не требуется синхронизации приемников с «созвездем» буев.
Не совсем понял вопрос — как связаны хр-ки керамики с точностью измерений расстояний ну или определения времени прихода сигнала (TOA).
Спасибо большое за ответ!
Дело в том, что если передатчики передают сигнал на немного разной частоте, соответственно и вычисляемое расстояние (задержка в случае GNSS — TDOA) будет разная. Если один буй будет иметь более высокую частоту чем другой, то местоположение будет «косить» в сторону этого буя.
По поводу приемника, согласен, что в вашем случае это не критично, так как он один.
Правда в нашем случае опыты показывали, что принимаемые сигналы от одного передатчика при одинаковой мощности сигнала, передаваемые один за другим, при приеме на выходе с операционного усилителя устройства каждый раз давали близкие к друг другу, но все-таки различные значения, что соотвественно тоже сказывается на точности — в данном случае оно будет просто прыгать из стороны в сторону.
Можете, пожалуйста, обьяснить, почему для Вашего устройства отсутствие калибровки не критично?
А еще небольшой вопрос — те сенсоры, которые я видел — они были направленные. У Вас он получается один и omni? Это из-за антенны или сам сенсор такой?
Заранее спасибо!
Дело в том, что если передатчики передают сигнал на немного разной частоте, соответственно и вычисляемое расстояние (задержка в случае GNSS — TDOA) будет разная. Если один буй будет иметь более высокую частоту чем другой, то местоположение будет «косить» в сторону этого буя.
По поводу приемника, согласен, что в вашем случае это не критично, так как он один.
Правда в нашем случае опыты показывали, что принимаемые сигналы от одного передатчика при одинаковой мощности сигнала, передаваемые один за другим, при приеме на выходе с операционного усилителя устройства каждый раз давали близкие к друг другу, но все-таки различные значения, что соотвественно тоже сказывается на точности — в данном случае оно будет просто прыгать из стороны в сторону.
Можете, пожалуйста, обьяснить, почему для Вашего устройства отсутствие калибровки не критично?
А еще небольшой вопрос — те сенсоры, которые я видел — они были направленные. У Вас он получается один и omni? Это из-за антенны или сам сенсор такой?
Заранее спасибо!
Отличие керамики повлияет на АЧХ, но я не могу понять как оно должно вызвать «смещение» частоты. То что вы описываете больше похоже на доплер. Мы не используем тональные сигналы (это перестало быть модным лет 50 назад). Честно говоря по вашим словам мне трудно понять что было у вас.
Мы применяем кольцевые элементы, диаграмма направленности у них — тор, но очень близка к сферической для нашей полосы частот.
Мы применяем кольцевые элементы, диаграмма направленности у них — тор, но очень близка к сферической для нашей полосы частот.
Отличная работа!
Подскажите пожалуйста, а вы как-нибудь решали вопрос с патенто-держателями на «гидро-аккустические системы навигации». А то ведь накинутся они на вас как коршуны, когда проект станет коммерчески интересным
да вы все там — молодцы! спасибо!
Браво! Отличная разработка! Молодцы!
Не удержусь и подскажу пару идей на будущее. Во-первых, добавить интегральные акселерометры, гироскопы и магнитометр — и через фильтр Калмана это всё объединить. Со своих буёв вы получаете координаты, пусть неточно, но без накапливающейся при интегрировании погрешности. С акселерометров вы непосредственно получаете ускорение, которое, позволит приёмнику точно знать, что резкое изменение вычисленных координат — это погрешность, а не реальное движение, что заметно улучшает точность вычисления своих координат на коротких интервалах. Для работы акселерометров обязательно нужно знать своё направление, для этого используются гироскопы, для чего они частенько объединяются в одном модуле. Но гироскоп тоже имеет накапливающуюся ошибку интегрирования — вот для этого используется трёхосевой магнитометр, который подключается к гироскопу-акселерометру и позволяет избавиться от этого дрейфа за счёт привязки к магнитному полю Земли. Причём, это всё можно делать не самим, а взять готовые модули, которые активно применяются в различных самоделках, об чём были статьи в том числе и тут.
Во-вторых, всё тот же фильтр Калмана пригоден для одновременного выделения сигнала буя и решения навигационной задачи. При этом, примерно зная своё положение, вы можете точно привязаться к прямому лучу на буй, просто игнорируя многолучёвость распространения, даже если прямой луч сильно слабее переотражённых.
В-третьих, для борьбы с многолучёвостью китайцы в своей системе Beidou дополнительно модулируют сигнал по сравнению с GPS и ГЛОНАСС — и вам тоже не повредит взять эту идею на вооружение.
Не удержусь и подскажу пару идей на будущее. Во-первых, добавить интегральные акселерометры, гироскопы и магнитометр — и через фильтр Калмана это всё объединить. Со своих буёв вы получаете координаты, пусть неточно, но без накапливающейся при интегрировании погрешности. С акселерометров вы непосредственно получаете ускорение, которое, позволит приёмнику точно знать, что резкое изменение вычисленных координат — это погрешность, а не реальное движение, что заметно улучшает точность вычисления своих координат на коротких интервалах. Для работы акселерометров обязательно нужно знать своё направление, для этого используются гироскопы, для чего они частенько объединяются в одном модуле. Но гироскоп тоже имеет накапливающуюся ошибку интегрирования — вот для этого используется трёхосевой магнитометр, который подключается к гироскопу-акселерометру и позволяет избавиться от этого дрейфа за счёт привязки к магнитному полю Земли. Причём, это всё можно делать не самим, а взять готовые модули, которые активно применяются в различных самоделках, об чём были статьи в том числе и тут.
Во-вторых, всё тот же фильтр Калмана пригоден для одновременного выделения сигнала буя и решения навигационной задачи. При этом, примерно зная своё положение, вы можете точно привязаться к прямому лучу на буй, просто игнорируя многолучёвость распространения, даже если прямой луч сильно слабее переотражённых.
В-третьих, для борьбы с многолучёвостью китайцы в своей системе Beidou дополнительно модулируют сигнал по сравнению с GPS и ГЛОНАСС — и вам тоже не повредит взять эту идею на вооружение.
Only those users with full accounts are able to leave comments. Log in, please.
Подводный GPS с нуля за год