[alexorex 0]

Задача: отслеживать положение небольшого предмета (как теннисный шарик) в пространстве (пусть, в области 5x10x60 м).

Шарик закреплён на транспортном средстве, весь процесс происходит на улице в любое время суток и время года.

 

Есть идея поместить на предмет маячок, излучающий радио- или световые волны и несколько приёмников, подобно фазовым дальномерам замеряющих расстояние до этого маячка.

 

(В принципе, можно использовать оптическое распознавание, но с нужной точностью это очень дорого.)

 

Бюджет - до нескольких сотен тысяч рублей (уточним при детальном рассмотрении).

В первый этап нужно будет продемонстрировать работоспособность концепции, показывая расстояние до маячка в пределах, скажем, метра от приёмника. Бюджет этого этапа - 20-30 тысяч.

 

Если вы не желаете взяться за работу сами, возможно, порекомендуете того, кто смог бы?

 

[MegaVolt 28]

но с нужной точностью это очень дорого.

1. Какая точность?

2. Какая частота выдачи результата?

3. Куда выдаётся результат? Экран? Комп? Эфир? Интернет?

4. Максимальная скорость перемещения шарика?

5. Шарик движется в 2D или может в 3D.

6. Всегда ли шарик находится в области прямой видимости прибора?

7. Обязательно ли это шарик? Или может быть что-то своё? Ну например ярко мигающий светодиод? Или уголковый отражатель?

8. Размеры шарика?

9. Допустимо ли к нему подводить дополнительное питание?

10. Питание самого прибора? Стационарное? переносное?

11. Любое время суток и пора года это что имеется в виду? В снегопад с бураном и вьюгой тоже должно работать?

12. Подготовка к работе (например каллибровка) допустима? Или должно работать сразу из коробки где бы не стоял прибор2

[krux 8]

такие темы должны начинаться фразой

"я примерно понимаю, чего я хочу, но я абсолютно понятия не имею, как это технически возможно реализовать"

[MegaVolt 28]

такие темы должны начинаться фразой

"я примерно понимаю, чего я хочу, но я абсолютно понятия не имею, как это технически возможно реализовать"

А зачем это знать заказчику? Есть задача есть цена. Кто готов берётся. Или говорит что готов взяться за сумму в N раз больше. Или не готов взяться ни за какие деньги.

 

[stfrd 0]

А зачем это знать заказчику?

Если коммерчески выгодная задача решаема, она уже где-то решена. Соответственно, заказчик уже видел то, что он хочет и укажет на это. Если нет аналога, значит нет приемлемого решения и за сотни млн. Приходим в область НИОКР, и тут парой сотен безнадёжно упавших деревянных не отделаешься.

Изменено 10 января, 2016 пользователем stfrd

[alexorex 0]

1. Какая точность?

2. Какая частота выдачи результата?

3. Куда выдаётся результат? Экран? Комп? Эфир? Интернет?

4. Максимальная скорость перемещения шарика?

5. Шарик движется в 2D или может в 3D.

6. Всегда ли шарик находится в области прямой видимости прибора?

7. Обязательно ли это шарик? Или может быть что-то своё? Ну например ярко мигающий светодиод? Или уголковый отражатель?

8. Размеры шарика?

9. Допустимо ли к нему подводить дополнительное питание?

10. Питание самого прибора? Стационарное? переносное?

11. Любое время суток и пора года это что имеется в виду? В снегопад с бураном и вьюгой тоже должно работать?

12. Подготовка к работе (например каллибровка) допустима? Или должно работать сразу из коробки где бы не стоял прибор2

 

- Форма - желательно, чтоы она не имела большого значения. Хочешь - шарик, хочешь - тапок. Для этого и нужен маячок, отдельный. Ясно, что если внутри предмета, то предмет должен быть прозрачен для соответствующего излучения. Габариты - примерно как теннисный мячик. Для удобства будем пока называть предмет шариком.

- Точность 1 мм. Если это невероятно сложно, можно понизить, это обсуждаемо.

- Шарик перемещается в 3D со скоростью, пусть, до 30 м/с. Прямая видимость с одного приёмника не постоянно - для этого можно увеличить их кол-во, чтобы с нескольких всегда была прямая.

- В итоге нужны координаты предмета в 3-мерном пространстве (в описанной выше области), с частотой где-то 10 раз в сек (в виде, удобном для дальнейшей обработки - например, сообщения с числами, на сервер по Wi-Fi или проводам). В описанной концепции от разработчика, по сути, нужны растояния от приёмников до передатчика, дальше уж - просто.

- Питание - не проблема. К шарику можно подцепить аккумуляторы. У приборов может быть и стационарное.

- Подготовка - возможна. Единственно, чтобы быстро можно было шарик перевесить на другой транспорт.

- Погода: буран - не обязательно. Несильный снегопад или дождь - возможен. Погода должна быть лётной.

- Вокруг находятся зрители без защиты, так что поместить в шарик пару грамм урана не получится. Должно быть безопасно.

 

Наверно, стоит указать ситуацию использования.

Соревнования по вертолётному спорту: вертолёт летит над площадкой, выполняет манёвры, на дне у него закреплён шарик-маячок, который не должен вылетать за границы коридора, т е параллелепипеда, ориентировочно 5x10x100м. Этот шарик и нужно отслеживать.

[VCucumber 0]

120000, аванс 30000

[gerber 8]

И зачем тут точность 1 мм? Плюс-минус 2-3 метра вполне достаточно, ведь главное, чтобы система фиксации вылета из параллелепипеда для всех участников соревнования работала одинаково.

[MegaVolt 28]

- Точность 1 мм. Если это невероятно сложно, можно понизить, это обсуждаемо.

- Шарик перемещается в 3D со скоростью, пусть, до 30 м/с.

- В итоге нужны координаты предмета в 3-мерном пространстве (в описанной выше области), с частотой где-то 10 раз в сек

Лазерная рулетка измеряет расстояние до НЕПОДВИЖНОЙ цели с похожей точностью пол секунды. Если мы хотим измерить нечто движущееся с той же точность нам нужно чтобы цель за время измерения сдвинулась не более чем на 1мм. Итого 1мм:30м/c=33мкс. Что лучше вышеозвученного прибора по скорости работы в 15тысяч раз.

 

Я вполне допускаю что активный маячёк улучшает ситуацию. Но всё же по моему требования крутоваты.

 

Опять же расставить минимум 3 приёмника на расстоянии метров 10 с точностью лучше 1мм тоже нехилая задача.

[_Ivan_ 0]

Можно эту задачу решить программным путем - например, при теннисных турнирах есть возможность определить траекторию движения мяча для того, чтобы видеть коснулся ли он черты площадки или нет, причем на ТВ показывали даже проекцию этого мяча на линию. Нужны высокоскоростные камеры и софт.

[gerber 8]

Можно эту задачу решить программным путем - например, при теннисных турнирах есть возможность определить траекторию движения мяча для того, чтобы видеть коснулся ли он черты площадки или нет, причем на ТВ показывали даже проекцию этого мяча на линию. Нужны высокоскоростные камеры и софт.

Ну и сама линия в воздухе на высоте 100 м тоже нужна. :rolleyes:

[MegaVolt 28]

Вариант номер 1: По хорошему нужно сделать GPS в миниатюре. Причём поменять местами спутники и приёмник. На веролёте стоит ШПС маячёк. На площадке >=3 приёмников.

 

Вариант номер 2: Аналог интерферометра. Непрерыво излучаемый сигнал отражается от вертолёта. На приёме при движении будем видеть биения двух частот. Интегрируя переходы через 0 можно вычислить дальность.

 

Вариант 3: Как было сказано выше камера. В теории положение мощного ИК точечного источника можно весьма точно рассчитать. Если делать выдержку очень короткой то можно заморозить положение весьма точно. Но есть проблема со 100метровой стороной. Ставить десяток камер по моему не вариант.

 

Я бы ставил реальную точность 3-5см. Хотя для данной задачи точность абсолютная не сильно важна. Важнее по моему общие условия для всех.

 

Итого выходит штук 6 камер с ИК фильтрами. Комп с обсчётом должен справиться. Если дальше оптимизировать то обычные веб камеры. На кадре будет оставаться след который вполне точно можно пересчитывать в траеторию.

 

Единственный нюанс - калибровка системы. После расстановки и крепления камер системе придётся показать жменю точек например с шагом 2-3 метра.

[1113 6]

вариант 4: разместить в шарике оптический построитель 3-х плоскостей а на земле - 5 единичных фотодатчиков

[krux 8]

маячок на площадке будет точно один?

[Serhiy_UA 1]

А если за основу взять опто-механику.

Основной датчик – вертикально вращающийся цилиндр, с прорезью (щелью) на боку параллельной оси вращения. Внутри цилиндра свето приемник направленный на щель, а маячок на вертолете. Cвето приемник можно разместить на противоположной стенке цилиндра. Получим диаграмму направленности, узкую по азимуту и широкую по углу места. На валу цилиндра инкрементальный энкодер или даже без него. Таким образом, можно узнать азимут, аналогично, наклонив цилиндр, на 90 градусов, и угол места. Несколько таких датчиков позволят вычислить местоположение в 3D.

Что бы исключить наводки, можно световой сигнал маячка (и/или ИК сигнал) модулировать по частоте, а на приемнике установить фильтр. Цилиндр вращать со скоростью 30 оборотов с секунду.