Радиоуправляемый светофор для F3D

Радиоуправляемый светофор для F3D

Сообщение Glider » Вт ноя 28, 2017 5:23 pm

Предлагаю четырехцветный радиоуправляемый светофор для индикации пролета траверса дальней вешки (пилон №1) гоночными радиоуправляемыми моделями класса F3D, F5D, Квик-500.

Основные технические характеристики комплекта:
- Количество каналов управления фонарями светофора – 4.
- Частота канала радиоуправления – 2,4 ГГц.
- Дальность бесперебойной связи «по земле», в условиях одновременной работы в указанном частотном диапазоне до 15 комплектов аппаратуры RС–управления – не менее 300 метров.
- Размер корпуса блока дистанционного управления (БДУ) – 240х120х60 мм.
- Напряжение питания БДУ - 5,5…10,5 Вольт (2 банки LiPo, или 2-3 банки LiFe,).
- Емкость аккумуляторной батареи БДУ – 1200…1800 мА/час.
- Время непрерывной работы БДУ без подзарядки аккумулятора – не менее 10 часов.
- Размер корпуса блока светофора (БС) – 1000х230х250 мм.
- Расположение фонарей в БС – горизонтальное.
- Количество светодиодных матриц в БС (синяя, красная, зеленая, желтая) – 4.
- Описанный диаметр светового поля светодиодной матрицы ~ 200 мм.
- Количество светодиодов в каждой матрице – 172.
- Напряжение питания БС – 9,6…14,6 Вольт (3 банки LiPo, LiFe, или аккумулятор для питания компьютерного блока бесперебойного питания).
- Емкость аккумуляторной батареи БС – 2500…3500 мА/час.
- Расчетное время непрерывной работы БС, в условиях реальных соревнований, без подзарядки аккумулятора – не менее 10 час.
- Общий вес комплекта (блока светофора, блока управления, и 4-х выносных пультов, без учета веса штативов для установки БДУ и БС) ~ 5 кг.

В устройстве могут использоваться любые приемники и передающие модули модельной RC-аппаратуры, предназначенные для работы в диапазоне 2,4 ГГц, и конструктивно совместимые со стандартами аппаратуры Futaba или JR, с числом каналов управления не менее четырех. Разъемы аккумуляторов для питания устройства совместимы со стандартными разъемами, применяемыми для питания RC-аппаратуры, что позволяет быстро подзарядить аккумуляторы прямо в поле, или заменить их на любые подходящие. Возможно применение отслуживших свой срок любых силовых 3-баночных LiPo аккумуляторов.
Устройство рассчитано на работу в диапазоне температур от -10 до +50 градусов Цельсия. Конструкция корпусов устройства обеспечивает бесперебойную работу в условиях дождя средней интенсивности (класс защиты практически соответствует IP65). Светодиодные матрицы увеличенного размера на сверх ярких светодиодах типа «Пиранья» обеспечивают уверенную читаемость фонарей на расстоянии до 250 метров даже при прямой засветке лучами солнца.
Устройство эксплуатировалось в Свердловской области в течение сезонов 2016-2017 годов при проведении соревнований F3D, и подтвердило высокую эффективность, и безотказность в работе.

Конструкция светофора подробно описана в статье «Четырехцветный светофор с дистанционным управлением по радиоканалу 2,4 ГГц», опубликованной в журналах «Радио» № 7 (стр. 38-41) и № 8 (стр. 39-43) за 2017 год.

В наличии одни комплект, но к следующему сезону могу изготовить еще 3-5 комплектов светофоров.
Цена устройства - договорная. :D
Вложения
1.jpg
Внешний вид комплекта.
2.jpg
Светофор в поле. Идут соревнования.
3.jpg
Блок управления в поле. Идут соревнования.
Glider
Новичок
 
Сообщения: 11
Зарегистрирован: Чт ноя 23, 2017 11:58 pm

Re: Радиоуправляемый светофор для F3D

Сообщение Glider » Ср дек 27, 2017 10:40 am

Завершается разработка полностью автоматизированного комплекса для судейства соревнований F3D.
Описанный выше радиоуправляемый светофор будет одной из его составных частей.
Кроме того, комплекс будет оснащен системой автоматической, полуавтоматической, и/или ручной подачей команд "Старт" для каждого из четырех экипажей, четырьмя электронными секундомерами, фиксирующими время прохождения каждого круга дистанции, и всей дистанции в целом, с точностью 0,01 сек, четырьмя индикаторами обратного отсчета времени ("Минута на запуск и прогрев двигателей") с высотой цифр ~130 мм (четырех цветов), которые в ходе гонки будут показывать количество пройденных экипажами кругов (символы "0...9"), и по завершению гонки каждым экипажем будут отображать символ "F" ("База пройдена"). Кроме того, на индикаторах будет отображаться информация о допущенных в ходе гонки ошибках каждого экипажа.
Фиксация ошибок прохождения трассы (фальстарт, неправильный облет вешек, залет за линию безопасности, и т.д.) будет выполняться так же автоматически, непосредственно в ходе гонки, что исключит потерю времени на сбор этой информации после завершения гонки.
Вся информация будет передаваться по радиоканалу непосредственно на компьютер секретаря старта, и отображаться на большом полноцветном световом информационном табло. Программное обеспечение комплекса рассчитано на формирование и распечатку в автоматическом режиме полного комплекта бумажных отчетных документов - от полетных листков и итоговых таблиц, до отчета в Федерацию и Минспорта РФ.

Планируемый срок завершения работ по изготовлению первого экземпляра комплекса "в железе" - апрель-май 2018 года.

Принимаются предварительные заявки на изготовление устройства на заказ. С вопросами о подробной информации по комплексу обращаться по телефону: восемь-9222-98-один семь - 69. Предполагается гарантийное и постгарантийное сервисное обслуживание устройства.
Glider
Новичок
 
Сообщения: 11
Зарегистрирован: Чт ноя 23, 2017 11:58 pm

Re: Радиоуправляемый светофор для F3D

Сообщение SergeyDudin » Чт дек 28, 2017 4:17 pm

Отличная точность.
Как будет обеспечиваться автоматизация - транспондеры на моделях ?
SergeyDudin
Пользователь
 
Сообщения: 94
Зарегистрирован: Ср июн 07, 2017 11:28 pm

Re: Радиоуправляемый светофор для F3D

Сообщение Glider » Чт дек 28, 2017 6:35 pm

Увы, транспондеры в F3D применить вряд ли удастся. Слишком инвариантны траектории полета моделей. Поэтому - только "на глазок". А указанная точность 0,01 секунды относится к аппаратным погрешностям системы, включая задержки радиоканала. Автоматизация касается только запуска секундомеров, и сбора информации о допущенных ошибках - они обрабатываются в реалтайм. Работа судей-секундометристов вырождается в работу счетчиков кругов. Точнее - в фиксаторов кругов. Все остальное система делает тоже автоматически.
Для обеспечения требуемой точности пришлось отказаться от WiFi - там задержки достигают сотен миллисекунд. Остановился на модулях nRF24L01+ РА. В итоге удалось завязать в сеть требуемое количество модулей (до 11 сетевых узлов). Правда, понадобилась разработка системы сетевой синхронизации.
В данный момент основные программные проблемы решены, разработан конструктив всех модулей системы. Кое-какие мелочи остались, но их надеюсь устранить в зимние каникулы. Комплектушка практически вся на один комплект уже есть. В январе-феврале постараюсь изготовить печатные платы и корпуса, а весной останется провести натурные испытания в поле.

Если есть еще какие-то вопросы, задавайте, обязательно отвечу.
Glider
Новичок
 
Сообщения: 11
Зарегистрирован: Чт ноя 23, 2017 11:58 pm

Re: Радиоуправляемый светофор для F3D

Сообщение Glider » Пн апр 30, 2018 10:07 am

Практически завершен этап разработки макетного варианта системы автоматизированного старта F3D, и проведены комплексные «комнатные» тесты, показавшие полную работоспособность аппаратуры и ПО системы. Кроме того, протестирована дальность связи между отдельными составными частями системы, которая в режиме максимальной мощности радио-модулей превышает 1 км на открытом пространстве.
На сегодняшний день в системе 8 отдельных модулей (блоков):

1. Базовый блок – блок электронных секундомеров и счетчиков кругов.
Блок осуществляет синхронизацию работы всей системы в целом, подсчитывает количество пройденных кругов каждым участником, осуществляет «покруговой» и общий хронометраж, а также позволяет фиксировать время нахождения модели за дальней вешкой. Кроме этого базовый блок проводит опрос всех остальных блоков, и суммирование зафиксированных ошибок, допущенных каждым экипажем, ведет постоянный мониторинг батарей питания других блоков системы, и позволяет оперативно (непосредственно после окончания гонки) с помощью малогабаритного ленточного термопринтера (наподобие кассового) распечатать результаты гонки (полетные листки). Для визуального контроля времени гонки на блоке установлены четыре четырехзначных дисплея четырех цветов (красный, синий, зеленый, желтый).
В настоящее время блок реализован на простейшей элементной базе с использованием микроконтроллера «Arduino», и функционально ограничен, но на выходе вариант на одноплатном микрокомпьютере «Orange PI Zero», который позволит отказаться от компьютера секретаря старта – все устройство будет смонтировано в едином корпусе, к которому при регистрации участников соревнований можно будет подключить полноразмерный монитор, клавиатуру, мышь и принтер формата А4 для распечатки итоговых и отчетных документов (от таблицы результатов до отчетов в федерацию и минспорта РФ), а в процессе соревнований будут подключаться выносные кнопочные пульты для судей - счетчиков кругов.
В перспективе на этом блоке будет вестись накопительная база данных по всем проводимым соревнованиям, что позволит существенно сократить как время регистрации, так и подведение итогов соревнований сезона.

2. Блок начальника старта – стартовый флаг с электронной начинкой, размещенной в рукоятке флага (пластиковая труба диаметром ~30 мм). С помощью этого блока начальник старта может проводить рестарт системы перед очередной гонкой, запускать обратный отсчет времени (минута на запуск двигателей), а также дистанционно запускать электронные секундомеры на базовом блоке. При этом команда "Старт" и запуск секундомеров может производиться как по отмашке флага – в конструкции блока имеется акселерометр, позволяющий фиксировать ускорение, возникающее при резком взмахе флагом, так и в автоматическом режиме, световым сигналом на секторном индикаторе или на светофоре дальней вешки.

3. Блок секторной индикации. Пока он общий для всех стартовых секторов. В корпусе блока размером примерно 500х180х70 мм установлены четыре одноразрядных семи-сегментных индикатора (красный, синий, зеленый, желтый) с высотой цифр 126 мм. Блок предназначен для отображения обратного отсчета, а после старта показывает количество пройденных экипажами кругов и сигнализирует о прохождении трассы. Кроме того, есть возможность отображать и количество допущенных каждым экипажем ошибок – при одной ошибке начинает моргать точка рядом с каждой цифрой, при двух и более ошибках, точка переходит в непрерывный световой режим. Кроме этого на корпусе блока установлены 4 кнопки, с помощью которых начальник старта может фиксировать ошибки, прописанные в правилах соревнований (фальстарт, опасное пилотирование, и т.д.), которые сразу же передаются на базовый блок, и суммируются с ошибками, зафиксированными судьями на пилонах и на линии безопасности.
Возможен вариант с четырьмя раздельными блоками секторных индикаторов.

4. Блок управления светофором. Блок аналогичен сделанному пару лет назад, но выполнен на новой элементной базе (другой приемопередатчик). Позволяет дистанционно управлять светофором. Опционально предусмотрена возможность контроля времени облета моделью дальней вешки (время нахождения модели за дальней вешкой). Эта фишка наверняка будет полезна на тренировках.
При не облёте модели дальнего пилона, на базовом блоке автоматически фиксируется ошибка.

5. Блок светофора. Как и блок управления, аналогичен своему предшественнику. Предполагается, так же, увеличение размера световых матриц до диаметра 250 мм (у старого светофора диаметр матриц 200 мм). Это сделает читаемость фонарей еще лучше.

6. Три идентичных блока судей на ближних вешках и на линии безопасности. Блоки могут использоваться в двух вариантах: с контролем за полетом всех моделей одним судьей, и с четырьмя подключаемыми выносными пультами (кнопками), как это требуют правила FAI. При фиксации первой ошибки конкретного экипажа на блоке начинает «моргать» соответствующий индикаторный светодиод. При фиксации второй ошибки светодиод переходит в постоянно включенный режим.


Все блоки системы составляют локальную радиосеть, для которой был разработан специальный протокол, исключающий внутрисетевые конфликты при передаче информации. Сеть работает в разрешенном участке частотного диапазона 2,4 ГГц, но в стороне от диапазона аппаратуры РУ, что полностью исключает вероятность взаимных помех. При этом аппаратные задержки системы сведены к минимуму – время от фиксации события на любом блоке (момент нажатия кнопки) до исполнения команды (запуск или остановка секундомера) не превышает 0,005 секунды, что меньше заданной точности измерения времени системой (разрешение секундомеров - 0,01 секунды). Предельная дальность связи между двумя любыми блоками системы 800…1200 метров (зависит от разновидности приемо-передающего модуля, установленного в блоке).
Кроме того, базовый блок периодически мониторит эфир, и, если на рабочей частоте возникают помехи, автоматически перенастраивает все остальные блоки системы на «чистую» частоту.
Питание всех блоков батарейное – стандартные модельные двух-трех-баночные LiPo аккумуляторы. Питание базового блока может осуществляться от сетевого AC/DC БП ~220/12 вольт, или от автомобильного аккумулятора.

Для полного завершения работы осталось довести до ума графический интерфейс программы базового блока, подобрать и приобрести (или изготовить) подходящие корпуса для всех блоков, и выполнить электронную часть в окончательном варианте, который будет определен после того, как будут в наличии корпусные изделия.

В принципе, есть возможность адаптировать ПО системы и для проведения гонок F3T, правила которых несколько отличаются от правил F3D.

Понимаю, что разрабатываемая система - продукт "штучный", и вряд ли не заинтересует кого-то из гонщиков, или даже команду гонщиков из крупного города, но если федерация авиамодельного спорта РФ, или одна из региональных федераций захотят иметь подобный комплекс, и поучаствует в финансировании заключительного этапа этой разработки, то в России появится уникальная система автоматизированного старта F3D, не имеющая аналогов нигде в мире.
Glider
Новичок
 
Сообщения: 11
Зарегистрирован: Чт ноя 23, 2017 11:58 pm

Re: Радиоуправляемый светофор для F3D

Сообщение Glider » Вт фев 05, 2019 3:55 pm

Сделал видео обзор системы.

Смотреть здесь: https://youtu.be/rJhzUmz_x6Y
Glider
Новичок
 
Сообщения: 11
Зарегистрирован: Чт ноя 23, 2017 11:58 pm


Вернуться в Предложения производителей

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

cron