Rev 2855 Rev 3002
1 \documentclass[12pt,a4paper,twoside]{article} 1 \documentclass[12pt,a4paper,twoside]{article}
2 \usepackage[colorlinks=true]{hyperref} 2 \usepackage[colorlinks=true]{hyperref}
3 \usepackage[utf8]{inputenc} 3 \usepackage[utf8]{inputenc}
4 \usepackage[czech]{babel} 4 \usepackage[czech]{babel}
5 \usepackage{graphicx} 5 \usepackage{graphicx}
6 \usepackage{fancyhdr} 6 \usepackage{fancyhdr}
7 \usepackage{fullpage} 7 \usepackage{fullpage}
8 \usepackage[top=5cm, bottom=10cm, left=2.5cm, right=2.5cm]{geometry} 8 \usepackage[top=5cm, bottom=10cm, left=2.5cm, right=2.5cm]{geometry}
9 \textwidth 16cm \textheight 20cm 9 \textwidth 16cm \textheight 20cm
10 \topmargin 0cm 10 \topmargin 0cm
11 \oddsidemargin 0cm 11 \oddsidemargin 0cm
12 \pagestyle{fancy} 12 \pagestyle{fancy}
13 \addtolength{\headsep}{30 pt} 13 \addtolength{\headsep}{30 pt}
14 \addtolength{\footskip}{50 pt} 14 \addtolength{\footskip}{50 pt}
15   15  
16 \fancyfoot{} 16 \fancyfoot{}
17 \fancyfoot{\hspace*{5cm}} 17 \fancyfoot{\hspace*{5cm}}
18 \fancyfoot[L]{\includegraphics[width=1.5cm, height=1.5cm]{img/datamatrix.png} \hspace{0.5cm} pomiceva kakonjak hanuson1 jichapav poskozby} 18 \fancyfoot[L]{\includegraphics[width=1.5cm, height=1.5cm]{img/datamatrix.png} \hspace{0.5cm} pomiceva kakonjak hanuson1 jichapav poskozby}
19 \fancyfoot[R] {\thepage} 19 \fancyfoot[R] {\thepage}
20   20  
21   21  
22 \begin{document} 22 \begin{document}
23 \title{Technická zpráva - Automatický vypouštěč meteobalónů} 23 \title{Technická zpráva - Automatický vypouštěč meteobalónů}
24 \author{Eva Pomíchalová\\ Jakub Kákona\\ Ondřej Hanus\\ Pavel Jícha\\ Zbyněk Poskočil} 24 \author{Eva Pomíchalová\\ Jakub Kákona\\ Ondřej Hanus\\ Pavel Jícha\\ Zbyněk Poskočil}
25 \maketitle 25 \maketitle
26   26  
27   27  
28 \thispagestyle{fancy} 28 \thispagestyle{fancy}
29 \newpage 29 \newpage
30 \begin{abstract} 30 \begin{abstract}
31 \input{abstrakt.txt} 31 \input{abstrakt.txt}
32   32  
33 \end{abstract} 33 \end{abstract}
34 \newpage 34 \newpage
35   35  
36 %%\begin{figure} [htbp] 36 %%\begin{figure} [htbp]
37 %%\begin{center} 37 %%\begin{center}
38 %%\includegraphics [width=80mm] {SDRX01B_Top_Big.JPG} 38 %%\includegraphics [width=80mm] {SDRX01B_Top_Big.JPG}
39 %%\end{center} 39 %%\end{center}
40 %%\end{figure} 40 %%\end{figure}
41   41  
42 \tableofcontents 42 \tableofcontents
43 \newpage 43 \newpage
44   44  
45 \section{Automatický vypouštěč meteobalónů} 45 \section{Automatický vypouštěč meteobalónů}
46   46  
47 Celý systém by měl být robotizovaným doplňkem sítě 47 Celý systém by měl být robotizovaným doplňkem sítě
48 \href{/doku.php?id=cs:rmds}{radiových detektorů meteorů}, případně pak i 48 \href{/doku.php?id=cs:rmds}{radiových detektorů meteorů}, případně pak i
49 její vizuální varianty (video pozorování 49 její vizuální varianty (video pozorování
50 \textsuperscript{\href{\#fn\_\_1}{1)}} a bolidové kamery). 50 \textsuperscript{\href{\#fn\_\_1}{1)}} a bolidové kamery).
51   51  
52 Účel zařízení je zpřesnit odhad trajektorie temné dráhy meteoritu v 52 Účel zařízení je zpřesnit odhad trajektorie temné dráhy meteoritu v
53 atmosféře zavedením korekcí na proudění vzduchových mas během letu. A 53 atmosféře zavedením korekcí na proudění vzduchových mas během letu. A
54 tím v důsledku zmenšit plochu dopadové elipsy. 54 tím v důsledku zmenšit plochu dopadové elipsy.
55   55  
56 Údaje o proudech v atmosféře budou získány balónovou sondou vypuštěnou 56 Údaje o proudech v atmosféře budou získány balónovou sondou vypuštěnou
57 bezprostředně po detekci průletu bolidu atmosférou. Místo vypuštění 57 bezprostředně po detekci průletu bolidu atmosférou. Místo vypuštění
58 balónové sondy by mělo být zvoleno automaticky na základě odhadu dráhy 58 balónové sondy by mělo být zvoleno automaticky na základě odhadu dráhy
59 meteoru a známých souřadnic balónových sil v síti. 59 meteoru a známých souřadnic balónových sil v síti.
60   60  
61 Důležitou součástí systému je plně robotizovaná vypouštěcí stanice 61 Důležitou součástí systému je plně robotizovaná vypouštěcí stanice
62 (balónové silo), která umožní vypuštění sondy ze známých souřadnic bez 62 (balónové silo), která umožní vypuštění sondy ze známých souřadnic bez
63 zásahu lidské obsluhy. Vedlejším produktem takového vývoje bude zařízení 63 zásahu lidské obsluhy. Vedlejším produktem takového vývoje bude zařízení
64 schopné v budoucnu automatizovat i vypouštění klasických 64 schopné v budoucnu automatizovat i vypouštění klasických
65 meteorologických 65 meteorologických
66 \href{http://en.wikipedia.org/wiki/Radiosonde}{radiosond}. 66 \href{http://en.wikipedia.org/wiki/Radiosonde}{radiosond}.
67   67  
68 \subsection{Pozemní vypouštěcí box} 68 \subsection{Pozemní vypouštěcí box}
69   69  
70 Pozemní stanici balónové sítě bude tvořit kompaktní krabice obsahující 70 Pozemní stanici balónové sítě bude tvořit kompaktní krabice obsahující
71 techniku potřebnou k vypuštění balónové sondy. Zařízení musí být 71 techniku potřebnou k vypuštění balónové sondy. Zařízení musí být
72 konstruováno tak, aby bylo schopné vydržet řádově několik roků v 72 konstruováno tak, aby bylo schopné vydržet řádově několik roků v
73 pohotovostním režimu, a čekat na příkaz k vypouštění sondy. 73 pohotovostním režimu, a čekat na příkaz k vypouštění sondy.
74   74  
75 \subsubsection{Technické požadavky} 75 \subsubsection{Technické požadavky}
76   76  
77 Většinu řídící elektroniky lze složit z modulů 77 Většinu řídící elektroniky lze složit z modulů
78 \href{http://www.mlab.cz/}{stavebnice MLAB} 78 \href{http://www.mlab.cz/}{stavebnice MLAB}
79   79  
80 \paragraph{Komunikace se sítí stanic} 80 \paragraph{Komunikace se sítí stanic}
81   81  
82 \begin{itemize} 82 \begin{itemize}
83 \item 83 \item
84 Ethernet - modulem \href{/doku.php?id=cs:eth}{ETH01A} 84 Ethernet - modulem \href{/doku.php?id=cs:eth}{ETH01A}
85 \item 85 \item
86 RS232 - \href{/doku.php?id=cs:rs232single}{RS232SINGLE01A} 86 RS232 - \href{/doku.php?id=cs:rs232single}{RS232SINGLE01A}
87 \item 87 \item
88 GSM (pro odlehlé oblasti) 88 GSM (pro odlehlé oblasti)
89 \end{itemize} 89 \end{itemize}
90 Zároveň bude potřeba také vybavení pro příjem telemetrie z již 90 Zároveň bude potřeba také vybavení pro příjem telemetrie z již
91 vypuštěných radiosond \textsuperscript{\href{\#fn\_\_2}{2)}} z jiných 91 vypuštěných radiosond \textsuperscript{\href{\#fn\_\_2}{2)}} z jiných
92 stanic. 92 stanic.
93   93  
94 Tyto požadavky splňuje modul 94 Tyto požadavky splňuje modul
95 \href{/doku.php?id=cs:stm32f10xrxt}{STM32F10xRxT01A} 95 \href{/doku.php?id=cs:stm32f10xrxt}{STM32F10xRxT01A}
96   96  
97 \paragraph{Napájení systému} 97 \paragraph{Napájení systému}
98   98  
99 \begin{itemize} 99 \begin{itemize}
100 \item 100 \item
101 lokální (stand-alone) - Fotovoltaický panel 101 lokální (stand-alone) - Fotovoltaický panel
102 \item 102 \item
103 Síťové napájení (síťový adaptér + UPS) 103 Síťové napájení (síťový adaptér + UPS)
104 \end{itemize} 104 \end{itemize}
105 \paragraph{Diagnostika poruch} 105 \paragraph{Diagnostika poruch}
106   106  
107 \begin{itemize} 107 \begin{itemize}
108 \item 108 \item
109 Kontrola úspěšného startu (měření vztlaku balónu) 109 Kontrola úspěšného startu (měření vztlaku balónu)
110 \item 110 \item
111 Měření teplot, tlaku plynové náplně, průtoku média do balónu. 111 Měření teplot, tlaku plynové náplně, průtoku média do balónu.
112 \item 112 \item
113 Vlhkost uvnitř krabice (průsak a ztráta vodotěsnosti proražením víka a 113 Vlhkost uvnitř krabice (průsak a ztráta vodotěsnosti proražením víka a
114 podobně) 114 podobně)
115 \end{itemize} 115 \end{itemize}
116 \paragraph{Meteorologická data} 116 \paragraph{Meteorologická data}
117   117  
118 \begin{itemize} 118 \begin{itemize}
119 \item 119 \item
120 Základní meteorologická čidla (teplota, tlak, rychlost větru) - k 120 Základní meteorologická čidla (teplota, tlak, rychlost větru) - k
121 určení možnosti startu. \href{/doku.php?id=cs:aws}{AWS01B} 121 určení možnosti startu. \href{/doku.php?id=cs:aws}{AWS01B}
122 \item 122 \item
123 GPS (pozice stanice a přesný čas) log reportu o startu. 123 GPS (pozice stanice a přesný čas) log reportu o startu.
124 \href{/doku.php?id=cs:gps}{GPS01A} 124 \href{/doku.php?id=cs:gps}{GPS01A}
125 \end{itemize} 125 \end{itemize}
126 \paragraph{Mechanická konstrukce} 126 \paragraph{Mechanická konstrukce}
127   127  
128 \begin{itemize} 128 \begin{itemize}
129 \item 129 \item
130 Svařovaná plastová bedna s odstranitelným víkem. Dostatečně těsná, aby 130 Svařovaná plastová bedna s odstranitelným víkem. Dostatečně těsná, aby
131 nebyla zajímavá pro hlodavce a další havěť. 131 nebyla zajímavá pro hlodavce a další havěť.
132 \item 132 \item
133 Konstrukce navržená tak, aby umožnila vypouštění i současných 133 Konstrukce navržená tak, aby umožnila vypouštění i současných
134 profesionálních balónových sond. 134 profesionálních balónových sond.
135 \item 135 \item
136 Aktivace mechanických prvků přepálením vlákna 136 Aktivace mechanických prvků přepálením vlákna
137 \item 137 \item
138 uzavření balónu zatavením hrdla 138 uzavření balónu zatavením hrdla
139 \end{itemize} 139 \end{itemize}
140 \subparagraph{Akční členy} 140 \subparagraph{Akční členy}
141   141  
142 Většina akčních členů by měla být konstruována s důrazem na maximální 142 Většina akčních členů by měla být konstruována s důrazem na maximální
143 spolehlivost. Akční členy proto pravděpodobně budou pružiny s 143 spolehlivost. Akční členy proto pravděpodobně budou pružiny s
144 přepalovacími PE pojistkami (silonové vlákno, nebo stuha 144 přepalovacími PE pojistkami (silonové vlákno, nebo stuha
145 přepalovaná výkonovým rezistorem) ke spínáni proudu do rezistorů může 145 přepalovaná výkonovým rezistorem) ke spínáni proudu do rezistorů může
146 být využit modul \href{/doku.php?id=cs:nfet4x}{NFET4X01B} 146 být využit modul \href{/doku.php?id=cs:nfet4x}{NFET4X01B}
147   147  
-   148 \section{Firmware}
-   149  
-   150 \subsection{Real-time operační systém}
148 \hyperdef{}{firmware}{\paragraph{Firmware}\label{firmware}} 151 Pro ovládání celého systému byl zvolen real-time operační systém (ROS). Ten byl zvolen především pro zjednušení programování vypouštěče, konkrétně nastavování periférií procesoru a řízení vícevláknové aplikace na něm běžící.\\
-   152 Jako ROS pro tuto aplikaci tak byl zvolen ChibiOS, který splňuje standardní požadavky na ROS a také s ním máme zkušenosti s programováním jiných aplikací pod procesory ARM.
-   153 \subsection{Vysvětlení funkce firmwaru}
-   154 Aplikace pro ovládání odpalování se dá rozdělit na čtyři funkční bloky, které jsou realizovány pomocí vláken. Funkční diagram je zobrazen na Obr. \cite{Diag_firmware}. V následujících kapitolách bude podrobněji rozebrána funkce jednotlivých vláken aplikace.
-   155 \subsubsection{Blikání LED}
-   156 V tomto vlákně je realizované prosté blikání LED, které slouží pro signalizaci běhu programu. Mezi tím, kdy dioda svítí a nebo je vypnutá je vlákno uspáno. Tím je vyřešeno jak časování tak úspora prostředků procesoru.
-   157 \subsubsection{Vypouštění}
-   158 Toto vlákno se stará o kompletní sekvenci pro vypuštění balónu. Po spuštění a inicializaci proměnných spadne program do nekonečné smyčky ve které je následně uspán a čeká na probuzení. To nastane ve třech případech:\\
-   159 \begin{enumerate}
-   160 \item Příjem příkazu pro odpal
-   161 \item Příjem příkazu pro zrušení odpalu
-   162 \item Probuzení od časovače
-   163 \end{enumerate}
-   164 Ad. 1. Po příjmu příkazu, který zahajuje celou sekvenci odpalování se vypíše na terminál zpráva o zahájení vypouštění a sepne se pin, na kterém je připojen aktuátor, který otevírá víko krabice, ve které je balón uložen (v době vykonávání každého kroku je na terminál vypisována informace o tom, kolik procent z daného kroku je již vykonáno). Pomocí koncového spínače je snímána informace o tom, zda se střecha opravdu otevřela, pokud se tak nestalo, je celá sekvence ukončena. Pokud snímač indikuje otevření střechy, přistupuje se k dalším kroku.\\
-   165 Tím je otevření ventilu a tím pádem zahájení napouštění balónu. Tento krok není nijak v současné chvíli zpětnovazebně snímán - je dán pouze čas kdy je ventil otevřen. Do budoucna bychom rádi použili měření průtoku k získání informace, zda je balón opravdu napuštěn daným množstvím plynu.\\
-   166 Třetím krokem celé sekvence je přepálení plastové pojistky, která spouští tavící lis. Po pevně dané časové prodlevě, která by měla stačit pro přetavení, je pomocí koncového spínače zjištěno, zda se pojistka přetavila. Pokud ano, pokračuje se posledním krokem, pokud ne, dochází opět k přerušení sekvence a návrat do výchozího stavu.\\
-   167 Posledním krokem je zatavení naplněného balónu. V tomto kroku je opět nadefinován čas, po který dochází k zatavování balónu pomocí odporového drátu. Po uplynutí nadefinované doby je balón zataven a na terminál je vypsána informace o ukončení vypouštění a všechny výstupy jsou v neaktivním stavu.\\
-   168 Ad. 2. V případě příjmu zprávy, která přikazuje ukončení procesu odpalování, se deaktivují výstupy aktivní během vypouštění a uživatel je informován o úspěšném přerušení celé sekvence.\\
-   169 Ad. 3. Pro přesné časování během celého procesu odpalování je využito funkce časovače. Ten se v každém kroku odpalování sepne na určitou dobu, která je celočíselným násobkem celkové doby, kterou se čeká v daném kroku. Tento postup byl zvolen z toho důvodu, aby mohla být průběžně aktualizována zpráva pro uživatele vyjadřující čas, který zbývá do ukončení daného úkolu.
-   170 \subsubsection{Příjem příkazu od uživatele}
-   171 Pro komunikaci s uživatelem je využito sériové linky. Ta se využívá jak pro informování uživatele o aktuálním stavu programu tak zároveň k příjmu příkazů od uživatele. Celý algoritmus příjmu příkazu spočívá ve vyčítání znaků zadaných uživatelem znak za znakem až do té chvíle, kdy je stisknut ENTER a nebo je překročena maximální délka příkazu. Poté se buď zadaný příkaz dekóduje a následně provede a nebo je vypsána informace, že příkaz nebyl rozeznán.
-   172 \subsubsection{Příjem dat z GPS modulu}
-   173 Posledním vláknem využívaném ve firmwaru vypouštěče je vlákno, které se stará o příjem a dekódování NMEA zprávy posílané po sériové lince z GPS modulu
-   174 \cite{GPS_ublox}. Každou vteřinu je vyčítána NMEA zpráva a z ní je vybrána GPRMC zpráva, ze které je následně získána informace o aktuálním čase, datu a poloze stanice. Tato informace slouží jednat pro přesné logování událostí a zároveň v budoucnu pro snadné lokalizování vypouštěcí stanice.\subsection{Uživatelské rozhraní terminálu}
-   175 Při spuštění terminálu se po resetu programu procesoru vypíše úvodní zpráva s nápovědou, na které výstupní kontakty procesoru jsou připojeny jednotlivé akční členy. Následně je program v pohotovostním režimu a očekává příkaz. Jednotlivé příkazy jsou:\\
-   176 \begin{enumerate}
-   177 \item odpal
-   178 \item zrus (nebo písmeno "s")
-   179 \item help
-   180 \item check
-   181 \end{enumerate}
-   182 Příkaz \textbf{odpal} spustí vypouštěcí sekvenci probuzením daného vlákna pro vypouštění. Příkaz \textbf{zrus} zastaví vypouštěcí sekvenci, pokud byla zahájena a indormuje o tom výpisem o ukončení vypouštění. Zároveň jde vypouštění zrušit okamžitě stisknutím "s" bez nutnosti potvrzovat příkaz enterem. Příkaz \textbf{help} vypíše stejnou úvodní zprávu jako po resetu programu. Poslední příkaz \textbf{check} lze použít pro kontrolu stavu vypouštěče před začátkem vypouštění. Po zadání tohoto příkazu jsou na terminál vypsány informace o aktuálních stavech použitých senzorů. Lze tak například zkontrolovat, že střecha není zajištěna, nebo že je lis již spuštěn.
-   183  
-   184 \begin{figure}[hbtp]
-   185 \centering
-   186 \includegraphics[scale=0.6]{./img/program_flow.png}
-   187 \caption{Funkční diagram firmwaru Automatického vypouštěče}
-   188 \label{Diag_firmware}
-   189 \end{figure}
149   190  
150 \begin{itemize} -  
151 \item -  
152 Pozemní stanice by měla mít možnost odmítnout vypuštění na základě -  
153 zadané konfigurace jejího majitele. -  
154 \end{itemize} -  
155 Pro zajištění běhu nezávislých procesů by bylo možná vhodné využít -  
156 \href{http://www.chibios.org/dokuwiki/doku.php}{ChibiOS/RT} -  
157   191  
158 \begin{figure} 192 \begin{figure}
159 \centering 193 \centering
160 \includegraphics[width=10cm, height=8cm]{img/blokoveschema1.png} 194 \includegraphics[width=10cm, height=8cm]{img/blokoveschema1.png}
161 \caption{Blokové schéma pozemního vypouštěcího boxu} 195 \caption{Blokové schéma pozemního vypouštěcího boxu}
162 \label{fig:blokpozem} 196 \label{fig:blokpozem}
163 \end{figure} 197 \end{figure}
164   198  
165   199  
166 \subsection{Balónová sonda} 200 \subsection{Balónová sonda}
167   201  
168 Neletový prototyp sondy bude vyvinut za použití modulů stavebnice 202 Neletový prototyp sondy bude vyvinut za použití modulů stavebnice
169 \href{http://www.mlab.cz/Server/GenIndex/GenIndex.php?lang=cs\&path=/Modules}{MLAB} 203 \href{http://www.mlab.cz/Server/GenIndex/GenIndex.php?lang=cs\&path=/Modules}{MLAB}
170   204  
171 \href{/doku.php?id=cs:atmegatq32}{ATmegaTQ3201A}, 205 \href{/doku.php?id=cs:atmegatq32}{ATmegaTQ3201A},
172 \href{/doku.php?id=cs:sdcard}{SDcard01B}, 206 \href{/doku.php?id=cs:sdcard}{SDcard01B},
173 \href{/doku.php?id=cs:gps}{GPS01A} 207 \href{/doku.php?id=cs:gps}{GPS01A}
174   208  
175 \subsubsection{Technické parametry} 209 \subsubsection{Technické parametry}
176   210  
177 GPS na sondě by měla být udržovaná ve stavu FIX, aby pak nedocházelo ke 211 GPS na sondě by měla být udržovaná ve stavu FIX, aby pak nedocházelo ke
178 zpoždění v důsledku čekání na fix. 212 zpoždění v důsledku čekání na fix.
179   213  
180 \paragraph{Komunikace (Telemetrické údaje)} 214 \paragraph{Komunikace (Telemetrické údaje)}
181   215  
182 \begin{itemize} 216 \begin{itemize}
183 \item 217 \item
184 Primárním cílem je měření rychlosti a směru větru ve známých bodech. 218 Primárním cílem je měření rychlosti a směru větru ve známých bodech.
185 \item 219 \item
186 GPS údaje 10Hz, textový výstup 220 GPS údaje 10Hz, textový výstup
187 \href{http://en.wikipedia.org/wiki/NMEA\_0183}{NMEA} 221 \href{http://en.wikipedia.org/wiki/NMEA\_0183}{NMEA}
188 \item 222 \item
189 další veličiny jako teploty, tlaky atd. jsou volitelné. 223 další veličiny jako teploty, tlaky atd. jsou volitelné.
190 \item 224 \item
191 Radio maják a akustický maják? 225 Radio maják a akustický maják?
192 \item 226 \item
193 Radiový přenos telemetrie v pásmu 27-450 MHz: možnost bezlicenčních 227 Radiový přenos telemetrie v pásmu 27-450 MHz: možnost bezlicenčních
194 pásem (SVN: VO-R-16, VO-R-10) 228 pásem (SVN: VO-R-16, VO-R-10)
195 \item 229 \item
196 Radiomoduly: \href{http://www.artbrno.cz}{http://www.artbrno.cz}, 230 Radiomoduly: \href{http://www.artbrno.cz}{http://www.artbrno.cz},
197 \href{http://www.anaren.com}{http://www.anaren.com} 231 \href{http://www.anaren.com}{http://www.anaren.com}
198 \end{itemize} 232 \end{itemize}
199 GPS je potřeba vybrat tak, aby fungovala i ve větších výškách. 233 GPS je potřeba vybrat tak, aby fungovala i ve větších výškách.
200 \textsuperscript{\href{\#fn\_\_3}{3)}} 234 \textsuperscript{\href{\#fn\_\_3}{3)}}
201   235  
202 \paragraph{Napájení sondy během letu} 236 \paragraph{Napájení sondy během letu}
203   237  
204 \begin{itemize} 238 \begin{itemize}
205 \item 239 \item
206 \href{http://en.wikipedia.org/wiki/Lithium\_battery}{Lithiový článek} 240 \href{http://en.wikipedia.org/wiki/Lithium\_battery}{Lithiový článek}
207 (negeneruje teplo, minimální provozní teplota je -60 C) 241 (negeneruje teplo, minimální provozní teplota je -60 C)
208 \item 242 \item
209 Hořčíková baterie (generuje teplo pro temperování elektroniky) 243 Hořčíková baterie (generuje teplo pro temperování elektroniky)
210 \item 244 \item
211 \href{http://en.wikipedia.org/wiki/Silver-oxide\_battery}{Stříbro-oxidový 245 \href{http://en.wikipedia.org/wiki/Silver-oxide\_battery}{Stříbro-oxidový
212 článek} Vydrží nižší provozní teploty a je ekologicky nezávadný. 246 článek} Vydrží nižší provozní teploty a je ekologicky nezávadný.
213 \item 247 \item
214 Ideální by bylo použití 248 Ideální by bylo použití
215 \href{https://www.youtube.com/watch?feature=player\_embedded\&v=OtM6XJlynkk}{superkapacitorů} 249 \href{https://www.youtube.com/watch?feature=player\_embedded\&v=OtM6XJlynkk}{superkapacitorů}
216 \end{itemize} 250 \end{itemize}
217 Řešením problému s nízkou teplotou ve vyšších výškách by mohlo být 251 Řešením problému s nízkou teplotou ve vyšších výškách by mohlo být
218 předehřátí sondy při startu. 252 předehřátí sondy při startu.
219   253  
220 \hyperdef{}{konstrukce}{\paragraph{Konstrukce}\label{konstrukce}} 254 \hyperdef{}{konstrukce}{\paragraph{Konstrukce}\label{konstrukce}}
221   255  
222 \begin{itemize} 256 \begin{itemize}
223 \item 257 \item
224 Balón - \href{http://cs.wikipedia.org/wiki/Polyethylen}{PE} pytel 258 Balón - \href{http://cs.wikipedia.org/wiki/Polyethylen}{PE} pytel
225 (kvůli životnosti v zabaleném stavu - guma s časem degraduje) 259 (kvůli životnosti v zabaleném stavu - guma s časem degraduje)
226 \textsuperscript{\href{\#fn\_\_4}{4)}} 260 \textsuperscript{\href{\#fn\_\_4}{4)}}
227 \item 261 \item
228 Možnost dálkového odpojení balónu od sondy (ukončení stoupání) 262 Možnost dálkového odpojení balónu od sondy (ukončení stoupání)
229 \item 263 \item
230 Prototyp plněný \href{http://cs.wikipedia.org/wiki/Helium}{heliem}, 264 Prototyp plněný \href{http://cs.wikipedia.org/wiki/Helium}{heliem},
231 i ekologičtější. A vodík navíc lze vyrábět chemicky přímo během 265 i ekologičtější. A vodík navíc lze vyrábět chemicky přímo během
232 vypuštění sondy). 266 vypuštění sondy).
233 \item 267 \item
234 Splnění požadavků na bezpečnost provozu (letovou, majetkovou a 268 Splnění požadavků na bezpečnost provozu (letovou, majetkovou a
235 personální) 269 personální)
236 \end{itemize} 270 \end{itemize}
237 \paragraph{Firmware} 271 \paragraph{Firmware}
238   272  
239 \begin{itemize} 273 \begin{itemize}
240 \item 274 \item
241 Záznam dat v gondole balónu mikroSD karta 275 Záznam dat v gondole balónu mikroSD karta
242 \end{itemize} 276 \end{itemize}
243   277  
244 \begin{figure} 278 \begin{figure}
245 \centering 279 \centering
246 \includegraphics[width=10cm, height=8cm]{img/blokoveschema2.png} 280 \includegraphics[width=10cm, height=8cm]{img/blokoveschema2.png}
247 \caption{Blokové schéma balónové sondy} 281 \caption{Blokové schéma balónové sondy}
248 \label{fig:blokpozem} 282 \label{fig:blokpozem}
249 \end{figure} 283 \end{figure}
250   284  
251 \subsubsection{Legislativní požadavky} 285 \subsubsection{Legislativní požadavky}
252   286  
253 Pravidla pro lety volných balónů bez pilota jsou definovány v leteckých 287 Pravidla pro lety volných balónů bez pilota jsou definovány v leteckých
254 předpisech L-2 Pravidla létaní, dodatek 5 a R. 288 předpisech L-2 Pravidla létaní, dodatek 5 a R.
255   289  
256 \paragraph{Kategorie balónu} 290 \paragraph{Kategorie balónu}
257   291  
258 Balón by měl spadat do kategorie B2, která je definována jako volný 292 Balón by měl spadat do kategorie B2, která je definována jako volný
259 balón s objemem menším než 3,25 m\^{}3, přičemž žádný z rozměrů balónu 293 balón s objemem menším než 3,25 m\^{}3, přičemž žádný z rozměrů balónu
260 nepřekračuje 2 m. Rozměr 2 m je rozměr při jeho maximálním 294 nepřekračuje 2 m. Rozměr 2 m je rozměr při jeho maximálním
261 naplnění/roztažení. 295 naplnění/roztažení.
262   296  
263 \paragraph{Povolení vyuštění} 297 \paragraph{Povolení vyuštění}
264   298  
265 Užitečné zatížení představují předměty a materiály, které by v případě 299 Užitečné zatížení představují předměty a materiály, které by v případě
266 střetu s letadlem mohly způsobit poškození letadla (zejména prskavky, 300 střetu s letadlem mohly způsobit poškození letadla (zejména prskavky,
267 svítící tyčinky, lámací světla, LED diody apod.) a jakékoliv zatížení o 301 svítící tyčinky, lámací světla, LED diody apod.) a jakékoliv zatížení o
268 hmotnosti přesahující 0,1 kg. Vzhledem k této definici bude nutné mít 302 hmotnosti přesahující 0,1 kg. Vzhledem k této definici bude nutné mít
269 pro provoz balónu povolení. Všechny informace ohledně letu (jako je 303 pro provoz balónu povolení. Všechny informace ohledně letu (jako je
270 datum, čas, místo vypuštění, užitečné zatížení atp.) musí být zveřejněny 304 datum, čas, místo vypuštění, užitečné zatížení atp.) musí být zveřejněny
271 v Letecké informační příručce (AIP). Pro vypuštění ve zvláštních 305 v Letecké informační příručce (AIP). Pro vypuštění ve zvláštních
272 případech, jako je mimořádné pozorování, je potřeba upozornit 306 případech, jako je mimořádné pozorování, je potřeba upozornit
273 prostřednictvím navigační výstrahy formou zprávy NOTAM, která se musí 307 prostřednictvím navigační výstrahy formou zprávy NOTAM, která se musí
274 podat minimálně 24 hodin před vzletem balónu. 308 podat minimálně 24 hodin před vzletem balónu.
275   309  
276 \paragraph{Materiály} 310 \paragraph{Materiály}
277   311  
278 Balón nesmí být plněn hořlavými a výbušnými plyny s výjimkou povolení 312 Balón nesmí být plněn hořlavými a výbušnými plyny s výjimkou povolení
279 ÚCL. Omezení pro materiál antény ani baterií nejsou definovány. Materiál 313 ÚCL. Omezení pro materiál antény ani baterií nejsou definovány. Materiál
280 balónu také není definován, ale při použití balónu o vysoké svítivosti 314 balónu také není definován, ale při použití balónu o vysoké svítivosti
281 nebo zhotoveného z materiálů o velké světelné nebo radarové odrazivosti 315 nebo zhotoveného z materiálů o velké světelné nebo radarové odrazivosti
282 musí být oznámeno nejbližšímu stanovišti letových provozních služeb. 316 musí být oznámeno nejbližšímu stanovišti letových provozních služeb.
283 Materiál (lano, provázek) spojující balón se sondou nesmí vydržet větší 317 Materiál (lano, provázek) spojující balón se sondou nesmí vydržet větší
284 sílu než 230N. 318 sílu než 230N.
285   319  
286 \hyperdef{}{dostup}{\paragraph{Dostup}\label{dostup}} 320 \hyperdef{}{dostup}{\paragraph{Dostup}\label{dostup}}
287   321  
288 Pro dostup nejsou omezení. 322 Pro dostup nejsou omezení.
289   323  
290 \paragraph{Místo vypuštění} 324 \paragraph{Místo vypuštění}
291   325  
292 Omezení se týká všech Zakázaných, Nebezpečných a Omezených prostorů, 326 Omezení se týká všech Zakázaných, Nebezpečných a Omezených prostorů,
293 stejně jako dočasně aktivovaných prostorů v době jejich používaní, s 327 stejně jako dočasně aktivovaných prostorů v době jejich používaní, s
294 výjimkou kdy tak povolí ÚCL nebo kdy je prostor vyhrazen pro let 328 výjimkou kdy tak povolí ÚCL nebo kdy je prostor vyhrazen pro let
295 předmětného balónu. Provoz balónu blízko hranic a letišť je 329 předmětného balónu. Provoz balónu blízko hranic a letišť je
296 problematický, nedoporučuje se. 330 problematický, nedoporučuje se.
297   331  
298 \paragraph{Řešení legislativních problémů} 332 \paragraph{Řešení legislativních problémů}
299   333  
300 \begin{itemize} 334 \begin{itemize}
301 \item 335 \item
302 Navrhnout bezpečnou sondu, která splní požadavky ÚCL na bezpečnost 336 Navrhnout bezpečnou sondu, která splní požadavky ÚCL na bezpečnost
303 letu. 337 letu.
304 \item 338 \item
305 Řídit stoupání a aktivně zabránit vzniku kolize. (Takový systém by 339 Řídit stoupání a aktivně zabránit vzniku kolize. (Takový systém by
306 mohl zároveň zjednodušit návrat sondy podobně jako 340 mohl zároveň zjednodušit návrat sondy podobně jako
307 \href{http://www.youtube.com/watch?v=rpBnurznFio}{zde}) 341 \href{http://www.youtube.com/watch?v=rpBnurznFio}{zde})
308 \item 342 \item
309 Autodestrukce při hrozící srážce. 343 Autodestrukce při hrozící srážce.
310 \end{itemize} 344 \end{itemize}
311 \subsection{Řídící systém sítě} 345 \subsection{Řídící systém sítě}
312   346  
313 \subsubsection{Zpracování dostupných dat} 347 \subsubsection{Zpracování dostupných dat}
314   348  
315 \begin{itemize} 349 \begin{itemize}
316 \item 350 \item
317 Odhad vektoru meteoru v atmosféře 351 Odhad vektoru meteoru v atmosféře
318 \item 352 \item
319 Záznam dostupných meteorologických dat pro pozdější rekonstrukci 353 Záznam dostupných meteorologických dat pro pozdější rekonstrukci
320 (družicové snímky, aktuálně měřené hodnoty ČHMÚ, radarové snímky) 354 (družicové snímky, aktuálně měřené hodnoty ČHMÚ, radarové snímky)
321 \item 355 \item
322 sběr dat z jednotlivých stanic 356 sběr dat z jednotlivých stanic
323 \item 357 \item
324 výpočet vektoru a výškových profilů větru 358 výpočet vektoru a výškových profilů větru
325 \end{itemize} 359 \end{itemize}
326 \subsubsection{Rozhodovací proces} 360 \subsubsection{Rozhodovací proces}
327   361  
328 Použití nějakého skriptovacího jazyka pro popis procesu 362 Použití nějakého skriptovacího jazyka pro popis procesu
329 \href{http://www.ros.org/wiki/}{ROS}? 363 \href{http://www.ros.org/wiki/}{ROS}?
330   364  
331 \begin{itemize} 365 \begin{itemize}
332 \item 366 \item
333 Přidělení příkazu ke startu jednotlivým stanicím. 367 Přidělení příkazu ke startu jednotlivým stanicím.
334 \item 368 \item
335 Přeplánování startu v důsledku neúspěšného vypuštění nebo zamítnutí 369 Přeplánování startu v důsledku neúspěšného vypuštění nebo zamítnutí
336 stanicí. 370 stanicí.
337 \item 371 \item
338 Kontrola potenciálního narušení vzdušného prostoru a zakázaných zón. 372 Kontrola potenciálního narušení vzdušného prostoru a zakázaných zón.
339 \end{itemize} 373 \end{itemize}
340 \subsubsection{Správa systému} 374 \subsubsection{Správa systému}
341   375  
342 \begin{itemize} 376 \begin{itemize}
343 \item 377 \item
344 registrace jednotlivých stanic a správa uživatelů v kooperaci s 378 registrace jednotlivých stanic a správa uživatelů v kooperaci s
345 projektem \href{http://www.astrozor.cz/}{Astrozor} 379 projektem \href{http://www.astrozor.cz/}{Astrozor}
346 \end{itemize} 380 \end{itemize}
347   381  
348 \section{Problémy a jejich řešení} 382 \section{Problémy a jejich řešení}
349 Dosud jsme narazili hned na několik problémů, které ovlivnili naše další rozhodování a realizaci. Mezi ně patří: 383 Dosud jsme narazili hned na několik problémů, které ovlivnili naše další rozhodování a realizaci. Mezi ně patří:
350 \begin{itemize} 384 \begin{itemize}
351 \item 385 \item
352 Potíže s legislativou - omezení týkající se povolení vypuštění balónu. Jedná se předně o omezení váhová a materiálová. 386 Potíže s legislativou - omezení týkající se povolení vypuštění balónu. Jedná se předně o omezení váhová a materiálová.
353 \item 387 \item
354 Nemožnost použití vodíku - tato možnost byla jednoduše vyloučena. 388 Nemožnost použití vodíku - tato možnost byla jednoduše vyloučena.
355 \item 389 \item
356 Baterie a jejich odolnost vůči mrazu - navrhováno několik variant, v současné době ještě nemáme vybránu jednu konkrétní. 390 Baterie a jejich odolnost vůči mrazu - navrhováno několik variant, v současné době ještě nemáme vybránu jednu konkrétní.
357 \item 391 \item
358 Dostupnost materiálů - aktuálně potíže s dopravou tlakových lahví s héliem. 392 Dostupnost materiálů - aktuálně potíže s dopravou tlakových lahví s héliem.
359 \end{itemize} 393 \end{itemize}
360 Navrhovaná řešení jednotlivých problémů jsou uvedena v technické části vždy u příslušné kapitoly. 394 Navrhovaná řešení jednotlivých problémů jsou uvedena v technické části vždy u příslušné kapitoly.
361   395  
362 \newpage 396 \newpage
363 \section{Dílčí výsledky a jejich diskuze} 397 \section{Dílčí výsledky a jejich diskuze}
364 Naším prvním dílčím výsledkem je několik návrhů řešení jednotlivých částí popsaných výše. 398 Naším prvním dílčím výsledkem je několik návrhů řešení jednotlivých částí popsaných výše.
365 Dále nalezení konkrétních součástí, jejichž objednávka včetně fyzického zajištění se bude realizovat příští týden. 399 Dále nalezení konkrétních součástí, jejichž objednávka včetně fyzického zajištění se bude realizovat příští týden.
366 Dále se nám podařilo sestrojit prototyp odpalování pružiny pro otevírání víka pozemní vypouštěcí stanice. Tento pokus nejlépe ilustruje toto \href{http://www.mlab.cz/redmine/attachments/download/3/video-2013-03-09-23-43-33.mp4}{video}. 400 Dále se nám podařilo sestrojit prototyp odpalování pružiny pro otevírání víka pozemní vypouštěcí stanice. Tento pokus nejlépe ilustruje toto \href{http://www.mlab.cz/redmine/attachments/download/3/video-2013-03-09-23-43-33.mp4}{video}.
367 U tohoto prototypu bylo zjištěno, že doba přepalování je poměrně dlouhá, což není vhodné. Jedním ze záměrů zhotovitele bylo nezničit odpor, což pravděpodobně nebude možné, aby doba spouštění nebyla příliš dlouhá. 401 U tohoto prototypu bylo zjištěno, že doba přepalování je poměrně dlouhá, což není vhodné. Jedním ze záměrů zhotovitele bylo nezničit odpor, což pravděpodobně nebude možné, aby doba spouštění nebyla příliš dlouhá.
368 \begin{figure}[hbtp] 402 \begin{figure}[hbtp]
369 \centering 403 \centering
370 \includegraphics[width=10cm, height=8cm]{img/odpalovac2.jpg} 404 \includegraphics[width=10cm, height=8cm]{img/odpalovac2.jpg}
371 \caption{Odpalovač víka} 405 \caption{Odpalovač víka}
372 \label{fig:odpalovac} 406 \label{fig:odpalovac}
373 \end{figure} 407 \end{figure}
374   408  
375 \begin{figure} 409 \begin{figure}
376 \centering 410 \centering
377 \includegraphics[width=10cm, height=8cm]{img/Kartuse_s_heliem.png} 411 \includegraphics[width=10cm, height=8cm]{img/Kartuse_s_heliem.png}
378 \caption{Lahev hélia} 412 \caption{Lahev hélia}
379 \label{fig:helium} 413 \label{fig:helium}
380 \end{figure} 414 \end{figure}
381   415  
382 \begin{figure} 416 \begin{figure}
383 \centering 417 \centering
384 \includegraphics[width=10cm, height=8cm]{img/Redukcni_ventil.png} 418 \includegraphics[width=10cm, height=8cm]{img/Redukcni_ventil.png}
385 \caption{Redukční ventil} 419 \caption{Redukční ventil}
386 \label{fig:ventil} 420 \label{fig:ventil}
387 \end{figure} 421 \end{figure}
388   422  
389 \newpage 423 \newpage
390 \section{Doporučení pro příští cvičení} 424 \section{Doporučení pro příští cvičení}
391 Tato část není příliš vhodná pro naše komentáře neboť pracujeme na samostatném tématu. Co se týká konkrétně našeho týmu, potřebovali bychom k dispozici patřičně vybavenou laboratoř, ve které bychom mohli provádět realizaci. 425 Tato část není příliš vhodná pro naše komentáře neboť pracujeme na samostatném tématu. Co se týká konkrétně našeho týmu, potřebovali bychom k dispozici patřičně vybavenou laboratoř, ve které bychom mohli provádět realizaci.
392 Cvičení jsou jinak vedena zajímavě, hodně zaměřena na standardní samostatnou úlohu, což nám vyhovuje. 426 Cvičení jsou jinak vedena zajímavě, hodně zaměřena na standardní samostatnou úlohu, což nám vyhovuje.
393   427  
394 \newpage 428 \newpage
395   429  
396 \begin{thebibliography}{99} 430 \begin{thebibliography}{99}
397 \bibitem{cement}{například síť CEMeNt} 431 \bibitem{cement}{například síť CEMeNt}
398 \url{http://cement.fireball.sk/} 432 \url{http://cement.fireball.sk/}
399 \bibitem{radiosondy}{radiosondy} 433 \bibitem{radiosondy}{radiosondy}
400 \url{http://www.radiosonde.eu/}, \url{http://www.radiosonda.sk/} 434 \url{http://www.radiosonde.eu/}, \url{http://www.radiosonda.sk/}
401 \bibitem{cocom}{směrnice CoCom} 435 \bibitem{cocom}{směrnice CoCom}
402 \url{http://en.wikipedia.org/wiki/CoCom\#Legacyi} 436 \url{http://en.wikipedia.org/wiki/CoCom\#Legacyi}
403 \bibitem{moguli}{projekt Mogul} 437 \bibitem{moguli}{projekt Mogul}
404 \url{http://cs.wikipedia.org/wiki/Projekt\_Moguli} 438 \url{http://cs.wikipedia.org/wiki/Projekt\_Moguli}
405   -  
406   -  
407   -  
-   439 \bibitem {GPS_ublox}{UBLOX. LEA-6 series [online]. 2013 [cit. 2013-05-12]. Dostupné z: http://www.u-blox.com/en/gps-modules/pvt-modules/lea-6-family.html}
-   440 \bibitem {ChibiOS/RT}\url{http://www.chibios.org/dokuwiki/doku.php}
408 \end{thebibliography} 441 \end{thebibliography}
409 \end{document} 442 \end{document}