| Line 42... |
Line 42... |
| 42 |
\tableofcontents |
42 |
\tableofcontents |
| 43 |
\newpage |
43 |
\newpage |
| 44 |
|
44 |
|
| 45 |
\section{Automaticky vypouštěný sondážní balon} |
45 |
\section{Automaticky vypouštěný sondážní balon} |
| 46 |
|
46 |
|
| 47 |
\subsection{Cíle využití systému} |
47 |
\subsection{Cíle konstrukce systému} |
| - |
|
48 |
|
| - |
|
49 |
\subsubsection{Síť pro detekci dopadu meteorů} |
| - |
|
50 |
|
| - |
|
51 |
\begin{figure} |
| - |
|
52 |
\centering |
| - |
|
53 |
\includegraphics[width=15cm, height=9cm]{img/SchemaCeleSite.png} |
| - |
|
54 |
\caption{Schéma celé sítě} |
| - |
|
55 |
\label{fig:blokcelasit} |
| - |
|
56 |
\end{figure} |
| 48 |
|
57 |
|
| 49 |
Celý systém by měl být robotizovaným doplňkem sítě |
58 |
Celý systém by měl být robotizovaným doplňkem sítě |
| 50 |
\href{http://wiki.mlab.cz/doku.php?id=cs:rmds}{radiových detektorů meteorů}, případně pak i |
59 |
\href{http://wiki.mlab.cz/doku.php?id=cs:rmds}{radiových detektorů meteorů}, případně pak i |
| 51 |
její vizuální varianty (video pozorování a bolidové kamery). |
60 |
její vizuální varianty (video pozorování a bolidové kamery). |
| 52 |
|
61 |
|
| Line 64... |
Line 73... |
| 64 |
zásahu lidské obsluhy. Vedlejším produktem takového vývoje bude zařízení |
73 |
zásahu lidské obsluhy. Vedlejším produktem takového vývoje bude zařízení |
| 65 |
schopné v budoucnu automatizovat i vypouštění klasických |
74 |
schopné v budoucnu automatizovat i vypouštění klasických |
| 66 |
meteorologických |
75 |
meteorologických |
| 67 |
\href{http://en.wikipedia.org/wiki/Radiosonde}{radiosond}. |
76 |
\href{http://en.wikipedia.org/wiki/Radiosonde}{radiosond}. |
| 68 |
|
77 |
|
| - |
|
78 |
\subsubsection{Automatické vypouštění meteorologických radiosond} |
| - |
|
79 |
|
| - |
|
80 |
|
| 69 |
\subsection{Automotické vypouštění meteobalónů} |
81 |
\subsection{Automatické vypouštění plynových balónů} |
| 70 |
|
82 |
|
| 71 |
|
83 |
|
| 72 |
\section{Pozemní vypouštěcí box} |
84 |
\section{Pozemní vypouštěcí box} |
| 73 |
|
85 |
|
| 74 |
Pozemní stanici balónové sítě tvoří kompaktní krabice obsahující |
86 |
Pozemní stanici balónové sítě tvoří kompaktní krabice obsahující |
| Line 96... |
Line 108... |
| 96 |
|
108 |
|
| 97 |
\subsection{Napájení elektronických subsystémů} |
109 |
\subsection{Napájení elektronických subsystémů} |
| 98 |
|
110 |
|
| 99 |
Ve vývojové fázi funkčního vzoru je napájení systému řešeno PC ATX zdrojem, ze kterého jsou využity +5 V a +12 V větve. Toto řešení se neukázalo jako příliš optimální vzhledem ke špatné spolehlivosti PC zdrojů při provozu s nízkou zátěží v dalším prototypu bude proto ATX zdroj pravděpodobně nahrazen jiným spínaným zdrojem určeným pro tento druh aplikace. |
111 |
Ve vývojové fázi funkčního vzoru je napájení systému řešeno PC ATX zdrojem, ze kterého jsou využity +5 V a +12 V větve. Toto řešení se neukázalo jako příliš optimální vzhledem ke špatné spolehlivosti PC zdrojů při provozu s nízkou zátěží v dalším prototypu bude proto ATX zdroj pravděpodobně nahrazen jiným spínaným zdrojem určeným pro tento druh aplikace. |
| 100 |
|
112 |
|
| 101 |
\subsection{Diagnostika stavu systému} |
- |
|
| 102 |
|
- |
|
| 103 |
\begin{itemize} |
- |
|
| 104 |
\item |
- |
|
| 105 |
Kontrola úspěšného startu (měření vztlaku balónu) |
- |
|
| 106 |
\item |
- |
|
| 107 |
Měření teplot, tlaku plynové náplně, průtoku média do balónu. |
- |
|
| 108 |
\item |
- |
|
| 109 |
Vlhkost uvnitř krabice (průsak a ztráta vodotěsnosti proražením víka a |
- |
|
| 110 |
podobně) |
- |
|
| 111 |
\end{itemize} |
- |
|
| 112 |
|
- |
|
| 113 |
\subsubsection{Meteorologická data} |
- |
|
| 114 |
|
- |
|
| 115 |
Základní meteorologické veličiny nutné pro rozhodnutí o startu jsou snímány lokálně (teplota, tlak, relativní vlhkost, směr rychlost větru) jsou snímány meteostanicí \href{http://wiki.mlab.cz/doku.php?id=cs:aws}{AWS01B} a lokálně zaznamenáván společně s údaji z \href{/doku.php?id=cs:gps}{GPS01A} (pozice stanice a přesný čas) logu a reportu o průběhu startu. |
- |
|
| 116 |
|
- |
|
| 117 |
|
113 |
|
| 118 |
\subsection{Mechanická konstrukce} |
114 |
\subsection{Mechanická konstrukce} |
| 119 |
|
115 |
|
| 120 |
Box tvoří plastová krabice o rozměrech 57x39x42 cm, zakoupená v IKEI a bočnice a střecha z polykarbonátu. Výsledné uspořádání připomíná psí boudu a bylo takto navrženo za účelem snadného otevírání střechy. |
116 |
Box tvoří plastová krabice o rozměrech 57x39x42 cm, zakoupená v IKEI a bočnice a střecha z polykarbonátu. Výsledné uspořádání připomíná psí boudu a bylo takto navrženo za účelem snadného otevírání střechy. |
| 121 |
Bočnice mají tvar obdélníku, na kterém je posazen přesahující rovnoramenný trojúhelník. Obdélníková část je přichycena ke krabici a na trojúhelníkové části je posazena střecha, která je tvořena ze dvou desek. Tyto střešní desky, které se kvůli dešti navzájem trochu překrývají, jsou uvnitř ve vrcholu střechy spojeny páskou. Při přetavení pásky rezistorem, sjedou samovolně střešní desky po bočnicích na zem. Celý systém je znázorněn na obrázku. |
117 |
Bočnice mají tvar obdélníku, na kterém je posazen přesahující rovnoramenný trojúhelník. Obdélníková část je přichycena ke krabici a na trojúhelníkové části je posazena střecha, která je tvořena ze dvou desek. Tyto střešní desky, které se kvůli dešti navzájem trochu překrývají, jsou uvnitř ve vrcholu střechy spojeny páskou. Při přetavení pásky rezistorem, sjedou samovolně střešní desky po bočnicích na zem. Celý systém je znázorněn na obrázku. |
| Line 160... |
Line 156... |
| 160 |
\includegraphics[width=15cm]{./img/uzaviraci_mechanismus.jpg} |
156 |
\includegraphics[width=15cm]{./img/uzaviraci_mechanismus.jpg} |
| 161 |
\caption{Nákres uzavíracího mechanismu balónu} |
157 |
\caption{Nákres uzavíracího mechanismu balónu} |
| 162 |
\label{fig:uzaviraci_mechanismus_nakres} |
158 |
\label{fig:uzaviraci_mechanismus_nakres} |
| 163 |
\end{figure} |
159 |
\end{figure} |
| 164 |
|
160 |
|
| - |
|
161 |
\subsection{Diagnostika stavu systému} |
| - |
|
162 |
|
| - |
|
163 |
\begin{itemize} |
| - |
|
164 |
\item |
| - |
|
165 |
Kontrola úspěšného startu (měření vztlaku balónu) |
| - |
|
166 |
\item |
| - |
|
167 |
Měření teplot, tlaku plynové náplně, průtoku média do balónu. |
| - |
|
168 |
\item |
| - |
|
169 |
Vlhkost uvnitř krabice (průsak a ztráta vodotěsnosti proražením víka a |
| - |
|
170 |
podobně) |
| - |
|
171 |
\end{itemize} |
| - |
|
172 |
|
| - |
|
173 |
\subsubsection{Meteorologická data} |
| - |
|
174 |
|
| - |
|
175 |
Základní meteorologické veličiny nutné pro rozhodnutí o startu jsou snímány lokálně (teplota, tlak, relativní vlhkost, směr rychlost větru) jsou snímány meteostanicí \href{http://wiki.mlab.cz/doku.php?id=cs:aws}{AWS01B} a lokálně zaznamenáván společně s údaji z \href{/doku.php?id=cs:gps}{GPS01A} (pozice stanice a přesný čas) logu a reportu o průběhu startu. |
| - |
|
176 |
|
| - |
|
177 |
|
| 165 |
\subsection{Firmware pozemní stanice} |
178 |
\subsection{Firmware pozemní stanice} |
| 166 |
\label{Box_firmware} |
179 |
\label{Box_firmware} |
| 167 |
|
180 |
|
| 168 |
\subsubsection{Real-time operační systém} |
181 |
\subsubsection{Real-time operační systém} |
| 169 |
Pro ovládání celého systému byl zvolen real-time operační systém (RTOS). Ten byl zvolen především pro zjednušení programování vypouštěče, konkrétně nastavování periférií procesoru a řízení vícevláknové aplikace na něm běžící.\\ |
182 |
Pro ovládání celého systému byl zvolen real-time operační systém (RTOS). Ten byl zvolen především pro zjednušení programování vypouštěče, konkrétně nastavování periférií procesoru a řízení vícevláknové aplikace na něm běžící.\\ |
| Line 195... |
Line 208... |
| 195 |
\paragraph{Příjem dat z GPS modulu} |
208 |
\paragraph{Příjem dat z GPS modulu} |
| 196 |
|
209 |
|
| 197 |
Posledním vláknem využívaném ve firmwaru vypouštěče je vlákno, které se stará o příjem a dekódování NMEA zprávy posílané po sériové lince z GPS modulu |
210 |
Posledním vláknem využívaném ve firmwaru vypouštěče je vlákno, které se stará o příjem a dekódování NMEA zprávy posílané po sériové lince z GPS modulu |
| 198 |
\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 jednak pro přesné logování událostí a zároveň v budoucnu pro snadné lokalizování vypouštěcí stanice. |
211 |
\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 jednak pro přesné logování událostí a zároveň v budoucnu pro snadné lokalizování vypouštěcí stanice. |
| 199 |
|
212 |
|
| 200 |
\subsubsection{Uživatelské rozhraní terminálu} |
213 |
\subsubsection{Uživatelské rozhraní} |
| - |
|
214 |
|
| 201 |
Při spuštění terminálu se po resetu programu procesoru vypíše úvodní zpráva s nápovědou, na kterých výstupních pinech procesoru jsou připojeny jednotlivé akční členy. Poté program přechází do pohotovostního režimu a čeká na příkaz od uživatele. Tyto příkazy jsou: |
215 |
Při spuštění terminálu se po resetu programu procesoru vypíše úvodní zpráva s nápovědou, na kterých výstupních pinech procesoru jsou připojeny jednotlivé akční členy. Poté program přechází do pohotovostního režimu a čeká na příkaz od uživatele. Tyto příkazy jsou: |
| 202 |
|
216 |
|
| 203 |
\begin{enumerate} |
217 |
\begin{enumerate} |
| 204 |
\item odpal |
218 |
\item odpal |
| 205 |
\item zrus (nebo písmeno "s") |
219 |
\item zrus (nebo písmeno "s") |