Как стать автором
Обновить

Исследование влияния импульсных помех на работу бесколлекторного двигателя

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение12 мин
Количество просмотров4.7K
Всего голосов 5: ↑2 и ↓3+2
Комментарии17

Комментарии 17

Простите, не понял как вы собираетесь подмешивать помеху в тракт контроллера летящего БПЛА?

Да, просто же. Подлетает БПЛА к вражескому БПЛА, и подключает кабель.

Шутка про подлет и подключение кабелем к вражескому БПЛА принимается! Но речь в статье не шла про БПЛА непосредственно. Рассматривался только один бесколлекторный двигатель, который управляется штатным сигналом. И это только первый этап - как оказалось, изменение структуры этого сигнала управления может совершенно по-разному влиять на работу БКД. Как эта "помеха" попадет в реальный канал управления двигателя, установленного в квадрокоптер - это уже совсем другой вопрос. Ну очевидно же, что это должен быть помеховый радиосигнал. Вот только вопрос - какие параметры должны быть у этого радиосигнала? Именно вопросу выяснения, каким низкочастотным сигналом модулировать высокочастотный радиосигнал перед его излучением в эфир, и были посвящены экспериментальные исследования.

Опс, а разве "волшебному" высокоэнергетическому импульсу нужны какие то физические подключения нарушающие работу контура управления двигателем? :)
(интересно, а сам источник такого сигнала, разве себя не демаскирует по полной?)


P.S. Вопросов к такому исследованию "сферического коня в вакууме" больше чем ответов и отправной гипотезой, вероятно, служит надежда, что данный конь не будет соблюдать правила проектирования схем защиты от электронных помех (ну там дифферециальные сигнальные линии и.др), а в самом BLDC двигателе помех тоже с избытком и своих, но это ему не мешает крутится.
Важно, чтобы полезный сигнал от датчиков снимаюший информацию с датчиков BLDC был в отношении сигнал/шум достаточным для управления работой контура двигателя.

"Волшебному" высокоэнергетическому импульсу, конечно, никакие физические подключения не нужны. Вопрос состоит как раз в том, чтобы понять, что из себя должен представлять этот "волшебный" импульс. В моем исследовании - это низкочастотный модулирующий сигнал. А высокоэнергетический импульс, который никуда подключать, конечно. не надо, будет получаться путем модуляции мощного ВЧ сигнала как раз моим низкочастотным модулирующим сигналом. Да, демаскирование тоже будет, конечно. Но за счет наиболее оптимальной формы сигнала для одного и того же эффекта (по сравнению с "заградительно помехой") можность и длительность облучения может быть намного меньше, а, следовательно, и демаскирующий признак тоже снизится.

Помеха будет создаваться импульсным радиосигналом. В статье этот вопрос не рассматривается, указано, что это будет сделано на следующем этапе

Боюсь — сделать это не удастся. Мощность для перебивки ШИМ сигнала от полётного контроллера к двигателю я оцениваю в 50-120 мВт (3,3 В сигнал с выходным сопротивлением 20-50 Ом надо перебить более, чем на 2/3 амплитуды). Сколько надо вкачать в антенну антидрона (пусть даже — направленную) — сами сосчитайте.

Предварительные данные экспериментальных исследований с импульсами, которые имеют амплитуду несколько киловольт, результат дают. Но при этом понятно, что это не постоянное излучение, а импульсное. Так что с энергией в антенне все нормально получается.

Мегаватный передатчик с Yagi антенной даст поле на дистанции в 1 км всего в 27 В/м.

Хорошо спроектированному коптеру это не страшно. А на 3 км не страшно любому коптеру.
Это ещё не учитывая того, что современная схемотехника коптеров не требует отдельных ESC. Там один процессор напрямик четырьмя моторами может управлять.

Reinaldo J. Perez "Handbook of Aerospace Electromagnetic Compatibility"

Вы все правильно говорите, всегда ко всему можно претензии предьявить. Мне было интересно проверить помехоустойчивость простейшего и широко распространенного контроллера БКД. Я сделал, получил какой-то результат, поделился. Не нравится - Ваше право, кто же против?

Оценив потребную мощность помехи сразу — Вы бы не потратили время без толку.

Не любите вы фундаментальную науку :)

А что насчет всяких цифровых передач типа dshot, у которых и частоты под мгц, и црц?

В данной работе цифровые протоколы не рассматривались. Это же совсем другой вопрос! Кстати, если почитать, например, https://rcdetails.info/dshot-novyj-protokol-dlya-regulyatorov-skorosti/, то скорость передачи измеряется все таки килогерцами. И сделать более-менее оптимальные помехи для таких сигналов тоже будет возможно.

Таким образом, для эффективного подавления различных систем управления нужно будет излучать весьма высокоэнергетический сигнал с достаточно широким спектром. Вернулись к тому, с чего начинали...

Даже по Вашей ссылке:

Есть 3 варианта протокола, цифры определяют скорость интерфейса:

DShot600 – 600,000 бит/сек
DShot300 – 300,000 бит/сек
DShot150 – 150,000 бит/сек

А еще есть 1200 и 2400... Но это так, к слову. Вы назвали статью -- воздействие на мотор, а пишете про воздействие на древний протокол, который уже лет 10 не актуален... Для серьезных применений дублированный CAN есть еще, его перебить вообще на порядок сложнее -- он на помехи изначально рассчитан...

Давайте не будем спорить о цифровых протоколах. Я же писал уже, что этот вопрос мной не рассматривался. Я проводил эксперимент с простейшим, да - старым, но еще широко используемым контроллером БКД, который управляется обычным ШИМ сигналом.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий