| Line 4... |
Line 4... |
| 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 |
|
| - |
|
10 |
% vzdy trash aux files potom latex, bibtex zprava.cs.aux, potom makeglossaries zprava.cs.glo (z command line) potom latex |
| - |
|
11 |
\usepackage[nonumberlist,toc,numberedsection=autolabel,shortcuts]{glossaries} % list of acronyms |
| - |
|
12 |
\makeglossaries |
| - |
|
13 |
|
| - |
|
14 |
\input{glossaries} |
| - |
|
15 |
|
| 9 |
\textwidth 16cm \textheight 20cm |
16 |
\textwidth 16cm \textheight 20cm |
| 10 |
\topmargin 0cm |
17 |
\topmargin 0cm |
| 11 |
\oddsidemargin 0cm |
18 |
\oddsidemargin 0cm |
| 12 |
\pagestyle{fancy} |
19 |
\pagestyle{fancy} |
| 13 |
\addtolength{\headsep}{30 pt} |
20 |
\addtolength{\headsep}{30 pt} |
| Line 47... |
Line 54... |
| 47 |
\tableofcontents |
54 |
\tableofcontents |
| 48 |
\newpage |
55 |
\newpage |
| 49 |
|
56 |
|
| 50 |
\section{Automaticky vypouštěný sondážní balon} |
57 |
\section{Automaticky vypouštěný sondážní balon} |
| 51 |
|
58 |
|
| - |
|
59 |
Účelem vývoje celého systému je plná automatizace procesu vypuštění balónu a jeho začlenění do složitější sítě měřících přístrojů. |
| - |
|
60 |
|
| 52 |
\subsection{Cíle konstrukce systému} |
61 |
\subsection{Cíle konstrukce systému} |
| 53 |
|
62 |
|
| - |
|
63 |
Jde o inovativní přístroj, který může být využit v několika aplikacích vyžadujících přesná meteorologická měření sondou přímo v místě události. |
| - |
|
64 |
|
| 54 |
\subsubsection{Síť pro detekci dopadu meteorů} |
65 |
\subsubsection{Síť pro detekci dopadu meteorů} |
| 55 |
|
66 |
|
| 56 |
\begin{figure} |
67 |
\begin{figure} |
| 57 |
\centering |
68 |
\centering |
| 58 |
\includegraphics[width=15cm, height=9cm]{img/SchemaCeleSite.png} |
69 |
\includegraphics[width=15cm, height=9cm]{img/SchemaCeleSite.png} |
| Line 82... |
Line 93... |
| 82 |
|
93 |
|
| 83 |
\subsubsection{Automatické vypouštění meteorologických radiosond} |
94 |
\subsubsection{Automatické vypouštění meteorologických radiosond} |
| 84 |
|
95 |
|
| 85 |
Meteorologické sondy jsou dnes prakticky výhradně vypouštěny ručně nafouknutím balonu vodíkem, jeho uvázáním na na sondu a vypuštěním. Již dříve však bylo učiněno několik pokusů o automatizaci tohoto procesu \cite{automacic_balloon_launcher}. Avšak zatím žádný nedosáhl praktického nasazení. Což je pravděpodobně způsobeno komplikovaností procesu a zajištěním spolehlivosti tohoto řešení. Náročnost úlohy se podstatně zjednodušuje v případě, že vypouštěcí systém bude konstruován na jednorázové použití, jako je tomu v případě aplikace v síti pro detekci dopadu meteorů. |
96 |
Meteorologické sondy jsou dnes prakticky výhradně vypouštěny ručně nafouknutím balonu vodíkem, jeho uvázáním na na sondu a vypuštěním. Již dříve však bylo učiněno několik pokusů o automatizaci tohoto procesu \cite{automacic_balloon_launcher}. Avšak zatím žádný nedosáhl praktického nasazení. Což je pravděpodobně způsobeno komplikovaností procesu a zajištěním spolehlivosti tohoto řešení. Náročnost úlohy se podstatně zjednodušuje v případě, že vypouštěcí systém bude konstruován na jednorázové použití, jako je tomu v případě aplikace v síti pro detekci dopadu meteorů. |
| 86 |
|
97 |
|
| - |
|
98 |
V jiných meteorologických aplikacích může být přínosem jednak absence obsluhy a tím i možnost umístění přístroje do odlehlých oblastí. Ale i možnost mít měřící přístroj připravený pro některou speciální meteorologickou událost. |
| - |
|
99 |
|
| 87 |
\section{Pozemní vypouštěcí box} |
100 |
\section{Pozemní vypouštěcí box} |
| 88 |
|
101 |
|
| 89 |
Pozemní stanici balónové sítě tvoří kompaktní krabice obsahující |
102 |
Pozemní stanici balónové sítě tvoří kompaktní krabice obsahující |
| 90 |
techniku potřebnou k vypuštění balónové sondy. Zařízení je |
103 |
techniku potřebnou k vypuštění balónové sondy. Zařízení je |
| 91 |
konstruováno tak, aby bylo schopné vydržet řádově několik roků v |
104 |
konstruováno tak, aby bylo schopné vydržet řádově několik roků v |
| Line 98... |
Line 111... |
| 98 |
\subsection{Elektronika pozemní stanice} |
111 |
\subsection{Elektronika pozemní stanice} |
| 99 |
|
112 |
|
| 100 |
Většina řídící elektroniky je složena z modulů |
113 |
Většina řídící elektroniky je složena z modulů |
| 101 |
\href{http://www.mlab.cz/}{stavebnice MLAB} |
114 |
\href{http://www.mlab.cz/}{stavebnice MLAB} |
| 102 |
|
115 |
|
| 103 |
Komunikace s řídícím systémem sítě stanic je aktuálně řešena terminálem na RS232 tvořeného modulem \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/RS232SINGLE01A}{RS232SINGLE01A} respektive jeho USB variantou \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/USB232R01B}{USB232R01B}. Další možnosti připojení jsou následující: |
116 |
Komunikace s řídícím systémem sítě stanic je aktuálně řešena terminálem na RS232 tvořeného modulem \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/RS232SINGLE01A}{RS232SINGLE01A} respektive jeho \gls{USB} variantou \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/USB232R01B}{USB232R01B}. Další možnosti připojení jsou následující: |
| 104 |
|
117 |
|
| 105 |
\begin{itemize} |
118 |
\begin{itemize} |
| 106 |
\item Ethernet - modul \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/ETH01A}{ETH01A} |
119 |
\item Ethernet - modul \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/ETH01A}{ETH01A} |
| 107 |
\item Konvertor z TTL na sběrnici CAN \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/TTLCAN01B}{TTLCAN01B} |
120 |
\item Konvertor z \gls{TTL} na sběrnici \gls{CAN} \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/TTLCAN01B}{TTLCAN01B} |
| 108 |
\item Konvertor z TTL na sběrnici RS485. \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/TTLRS48501A}{TTLRS48501A} |
121 |
\item Konvertor z \gls{TTL} na sběrnici RS485. \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/TTLRS48501A}{TTLRS48501A} |
| 109 |
\item GSM výhodné pro odlehlé oblasti a odesílání informací o poruchách. |
122 |
\item \gls{GSM} výhodné pro odlehlé oblasti a odesílání informací o poruchách. |
| 110 |
\item USB - je přímo osazeno na použitém řídícím modulu a lze jej použít jako servisní terminál a k aktualizaci firmwaru pomocí bootloaderu. |
123 |
\item \gls{USB} - je přímo osazeno na použitém řídícím modulu a lze jej použít jako servisní terminál a k aktualizaci firmwaru pomocí bootloaderu. |
| 111 |
\end{itemize} |
124 |
\end{itemize} |
| 112 |
|
125 |
|
| 113 |
Jako hlavní řídící MCU této jednotky byl vybrán ARM STM32F103R8T v modulu |
126 |
Jako hlavní řídící \gls{MCU} této jednotky byl vybrán \gls{ARM} STM32F103R8T v modulu |
| 114 |
\href{/doku.php?id=cs:stm32f10xrxt}{STM32F10xRxT01A}. Firmware je pak dále popsán v kapitole \ref{Box_firmware}. |
127 |
\href{/doku.php?id=cs:stm32f10xrxt}{STM32F10xRxT01A}. Firmware je pak dále popsán v kapitole \ref{Box_firmware}. |
| 115 |
|
128 |
|
| 116 |
|
129 |
|
| 117 |
\subsubsection{Napájení elektronických subsystémů} |
130 |
\subsubsection{Napájení elektronických subsystémů} |
| 118 |
|
131 |
|
| Line 129... |
Line 142... |
| 129 |
|
142 |
|
| 130 |
\subsubsection{Akční členy} |
143 |
\subsubsection{Akční členy} |
| 131 |
|
144 |
|
| 132 |
Většina akčních členů je konstruována s důrazem na maximální |
145 |
Většina akčních členů je konstruována s důrazem na maximální |
| 133 |
spolehlivost. Akční členy proto jsou pružiny s |
146 |
spolehlivost. Akční členy proto jsou pružiny s |
| 134 |
přepalovacími PE pojistkami (silonové vlákno, nebo stuha |
147 |
přepalovacími \gls{PE} pojistkami (silonové vlákno, nebo stuha |
| 135 |
přepalovaná výkonovým rezistorem) ke spínáni proudu do rezistorů |
148 |
přepalovaná výkonovým rezistorem) ke spínáni proudu do rezistorů |
| 136 |
je využit modul \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/NFET4X01B}{NFET4X01B} |
149 |
je využit modul \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/NFET4X01B}{NFET4X01B} |
| - |
|
150 |
Nejdříve byl vyroben prototyp odpalování pružiny pro otevírání víka pozemní vypouštěcí stanice. Na kterém byla demonstrována funkčnost takového řešení. Tento pokus nejlépe ilustruje \href{http://www.mlab.cz/redmine/attachments/download/3/video-2013-03-09-23-43-33.mp4}{video}. |
| 137 |
|
151 |
|
| 138 |
Dále se nám podařilo sestrojit prototyp odpalování pružiny pro otevírání víka pozemní vypouštěcí stanice. Tento pokus nejlépe ilustruje toto |
- |
|
| 139 |
|
- |
|
| 140 |
\href{http://www.mlab.cz/redmine/attachments/download/3/video-2013-03-09-23-43-33.mp4}{video}. |
- |
|
| 141 |
|
- |
|
| 142 |
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. |
152 |
U tohoto prototypu bylo zjištěno, že doba přepalování je poměrně dlouhá, v důsledku nízkého topného výkonu rezistoru (47 $\Omega$ @ 12 V) což nebylo vhodné. Bylo to důsledkem snahy zachovat cermetový rezistor pro opakované použití. V dalším experimentu byl rezistor nahrazen miniaturní verzí |
| 143 |
|
153 |
|
| 144 |
Při jednom z testovacích odpalů bylo zjištěno, že u tohoto řešení pro otevření střechy hrozí sesunutí stuhy či silonu mimo rezistor. Tomuto bylo zabráněno vložením plastového článku navrženého přímo pro tyto účely a vytvořeného pomocí 3D tiskárny. Tento článek usměrňuje stuhu před rezistorem (obrázek \ref{fig:3Dtiskarna}). |
154 |
Při jednom z testovacích odpalů bylo zjištěno, že u tohoto řešení pro otevření střechy hrozí sesunutí stuhy či silonu mimo rezistor. Tomuto bylo zabráněno vložením plastového článku navrženého přímo pro tyto účely a vytvořeného pomocí 3D tiskárny. Tento článek usměrňuje stuhu před rezistorem (obrázek \ref{fig:3Dtiskarna}). |
| 145 |
|
155 |
|
| 146 |
\begin{figure}[hbtp] |
156 |
\begin{figure}[hbtp] |
| 147 |
\centering |
157 |
\centering |
| 148 |
\includegraphics[width=10cm]{img/odpalovac2.jpg} |
158 |
\includegraphics[width=10cm]{img/odpalovac2.jpg} |
| 149 |
\caption{Prototyp zajišťovacího mechanismu} |
159 |
\caption{Testovací prototyp zajišťovacího mechanismu} |
| 150 |
\label{fig:odpalovac} |
160 |
\label{fig:odpalovac} |
| 151 |
\end{figure} |
161 |
\end{figure} |
| 152 |
|
162 |
|
| 153 |
\begin{figure}[hbtp] |
163 |
\begin{figure}[hbtp] |
| 154 |
\centering |
164 |
\centering |
| 155 |
\includegraphics[width=10cm]{img/vodiciClanek.jpg} |
165 |
\includegraphics[width=10cm]{img/vodiciClanek.jpg} |
| 156 |
\caption{Vodící článek pro vázací balíkový pásek (stuhu)} |
166 |
\caption{Vodící článek pro vázací balíkový pásek (stuhu)} |
| 157 |
\label{fig:3Dtiskarna} |
167 |
\label{fig:3Dtiskarna} |
| 158 |
\end{figure} |
168 |
\end{figure} |
| 159 |
|
169 |
|
| 160 |
V produkční verzi by mela být kosntrukce řešena polyfúzně svařovanou plastovou bednou dostatečně těsnou, aby nebyla zajímavá pro hlodavce a další havěť. |
170 |
V produkční verzi by mela být konstrukce řešena polyfúzně svařovanou plastovou bednou dostatečně těsnou, aby nebyla zajímavá pro hlodavce a další havěť. |
| 161 |
|
171 |
|
| 162 |
Rozměry by měly být upraveny tak, aby umožnila vypouštění i současných profesionálních balónových sond. |
172 |
Rozměry by měly být upraveny tak, aby umožnila vypouštění i současných profesionálních balónových sond. |
| 163 |
|
173 |
|
| 164 |
Dalším možným řešením otevírání střechy jsou panty. Tyto panty by držely střešní desky v zavřené poloze a po přepálení pásky rezistorem by se tyto desky vyklopily do stran, jak je znázorněno na obrázku \ref{fig:oteviraniStrechy}. Pohyb, který by střešní desky musely vykonat, by byl zajištěn pružinami. Nejvhodnějším řešením je použití zkrutné pružinu u každého pantu. |
174 |
Dalším možným řešením otevírání střechy jsou panty. Tyto panty by držely střešní desky v zavřené poloze a po přepálení pásky rezistorem by se tyto desky vyklopily do stran, jak je znázorněno na obrázku \ref{fig:oteviraniStrechy}. Pohyb, který by střešní desky musely vykonat, by byl zajištěn pružinami. Nejvhodnějším řešením je použití zkrutné pružinu u každého pantu. |
| 165 |
|
175 |
|
| Line 275... |
Line 285... |
| 275 |
\subsection{Firmware pozemní stanice} |
285 |
\subsection{Firmware pozemní stanice} |
| 276 |
\label{Box_firmware} |
286 |
\label{Box_firmware} |
| 277 |
|
287 |
|
| 278 |
\subsubsection{Real-time operační systém} |
288 |
\subsubsection{Real-time operační systém} |
| 279 |
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.\\ |
289 |
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.\\ |
| 280 |
Jako RTOS pro tuto aplikaci tak byl zvolen ChibiOS, který splňuje standardní požadavky na RTOS a navíc s ním byly v týmu zkušenosti při programování jiných aplikací pod procesory ARM a ovládání modulů \href{http://www.mlab.cz/}{stavebnice MLAB}. |
290 |
Jako RTOS pro tuto aplikaci tak byl zvolen \href{http://www.chibios.org/dokuwiki/doku.php}{ChibiOS}, který splňuje standardní požadavky na RTOS a navíc s ním byly v týmu zkušenosti při programování jiných aplikací pod procesory ARM a ovládání modulů \href{http://www.mlab.cz/}{stavebnice MLAB}. |
| 281 |
|
291 |
|
| 282 |
\subsubsection{Funkce firmwaru} |
292 |
\subsubsection{Funkce firmwaru} |
| 283 |
|
293 |
|
| 284 |
Aplikaci pro ovládání odpalování je možné rozdělit na čtyři funkční bloky, které jsou realizovány pomocí vláken. Funkční diagram je zobrazen na obrázku \ref{fig:Diag_firmware}. V následujících odstavcích bude podrobněji rozebrána funkce jednotlivých vláken aplikace. |
294 |
Aplikaci pro ovládání odpalování je možné rozdělit na čtyři funkční bloky, které jsou realizovány pomocí vláken. Funkční diagram je zobrazen na obrázku \ref{fig:Diag_firmware}. V následujících odstavcích bude podrobněji rozebrána funkce jednotlivých vláken aplikace. |
| 285 |
\paragraph{Blikání LED} |
295 |
\paragraph{Blikání LED} |
| Line 289... |
Line 299... |
| 289 |
\begin{enumerate} |
299 |
\begin{enumerate} |
| 290 |
\item Příjem příkazu pro odpal |
300 |
\item Příjem příkazu pro odpal |
| 291 |
\item Příjem příkazu pro zrušení odpalu |
301 |
\item Příjem příkazu pro zrušení odpalu |
| 292 |
\item Probuzení od časovače |
302 |
\item Probuzení od časovače |
| 293 |
\end{enumerate} |
303 |
\end{enumerate} |
| - |
|
304 |
|
| 294 |
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.\\ |
305 |
\subparagraph{Příjem příkazu pro odpal} 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 |
| - |
|
306 |
indikuje otevření střechy, přistupuje se k dalším kroku.\\ |
| 295 |
Tím je otevření ventilu a následné zahájení napouštění balónu. Tento krok není v současné době nijak zpětnovazebně snímán - je dán pouze čas, kdy je ventil otevřen. Do budoucna by bylo vhodné použíti měření průtoku k získání informace, zda je balón opravdu napuštěn daným množstvím plynu.\\ |
307 |
Tím je otevření ventilu a následné zahájení napouštění balónu. Tento krok není v současné době nijak zpětnovazebně snímán - je dán pouze čas, kdy je ventil otevřen. Do budoucna by bylo vhodné použíti měření průtoku k získání informace, zda je balón opravdu napuštěn daným množstvím plynu.\\ |
| 296 |
Třetím krokem celé sekvence je přepálení plastové pojistky, která spouští tavící lis. Po pevně dané časové prodlevě, která by měla být dostačující pro přetavení, je pomocí koncového spínače zjištěno, zda se pojistka přetavila. Pokud ano, pokračuje se posledním krokem, pokud ne, dochází opět k přerušení odpalovací sekvence a návrat do výchozího stavu.\\ |
308 |
Třetím krokem celé sekvence je přepálení plastové pojistky, která spouští tavící lis. Po pevně dané časové prodlevě, která by měla být dostačující pro přetavení, je pomocí koncového spínače zjištěno, zda se pojistka přetavila. Pokud ano, pokračuje se posledním krokem, pokud ne, dochází opět k přerušení odpalovací sekvence a návrat do výchozího stavu.\\ |
| 297 |
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, na terminál je vypsána informace o ukončení vypouštění a všechny výstupy jsou v neaktivním stavu.\\ |
309 |
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, na terminál je vypsána informace o ukončení vypouštění a všechny výstupy jsou v neaktivním stavu.\\ |
| 298 |
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.\\ |
310 |
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.\\ |
| 299 |
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, jež 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. |
311 |
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, jež 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. |
| Line 368... |
Line 380... |
| 368 |
pásem (SVN: VO-R-16, VO-R-10) |
380 |
pásem (SVN: VO-R-16, VO-R-10) |
| 369 |
\item |
381 |
\item |
| 370 |
Radiomoduly: \href{http://www.artbrno.cz}{http://www.artbrno.cz}, |
382 |
Radiomoduly: \href{http://www.artbrno.cz}{http://www.artbrno.cz}, |
| 371 |
\href{http://www.anaren.com}{http://www.anaren.com} |
383 |
\href{http://www.anaren.com}{http://www.anaren.com} |
| 372 |
\end{itemize} |
384 |
\end{itemize} |
| 373 |
GPS je potřeba vybrat tak, aby fungovala i ve větších výškách. |
385 |
GPS je potřeba vybrat tak, aby fungovala i ve větších výškáchp což je omezeno směrnicí \href{http://en.wikipedia.org/wiki/CoCom#Legacyi}{CoCom}. |
| 374 |
\textsuperscript{\href{\#fn\_\_3}{3)}} |
- |
|
| 375 |
|
386 |
|
| 376 |
\subsubsection{Napájení sondy během letu} |
387 |
\subsubsection{Napájení sondy během letu} |
| 377 |
|
388 |
|
| 378 |
\begin{itemize} |
389 |
\begin{itemize} |
| 379 |
\item |
390 |
\item |
| 380 |
\href{http://en.wikipedia.org/wiki/Lithium\_battery}{Lithiový článek} |
391 |
\href{http://en.wikipedia.org/wiki/Lithium\_battery}{Lithiový článek} |
| 381 |
(negeneruje teplo, minimální provozní teplota je -60 C) |
392 |
(negeneruje teplo, minimální provozní teplota je -60 $^\circ$C) |
| 382 |
\item |
393 |
\item |
| 383 |
Hořčíková baterie (generuje teplo pro temperování elektroniky) |
394 |
Hořčíková baterie (generuje teplo pro temperování elektroniky) |
| 384 |
\item |
395 |
\item |
| 385 |
\href{http://en.wikipedia.org/wiki/Silver-oxide\_battery}{Stříbro-oxidový |
396 |
\href{http://en.wikipedia.org/wiki/Silver-oxide\_battery}{Stříbro-oxidový |
| 386 |
článek} Vydrží nižší provozní teploty a je ekologicky nezávadný. |
397 |
článek} Vydrží nižší provozní teploty a je ekologicky nezávadný. |
| Line 397... |
Line 408... |
| 397 |
\subsubsection{Konstrukce} |
408 |
\subsubsection{Konstrukce} |
| 398 |
\label{konstrukce} |
409 |
\label{konstrukce} |
| 399 |
|
410 |
|
| 400 |
\begin{itemize} |
411 |
\begin{itemize} |
| 401 |
\item |
412 |
\item |
| 402 |
Balón - \href{http://cs.wikipedia.org/wiki/Polyethylen}{PE} pytel |
- |
|
| 403 |
(životnost v zabaleném stavu - pryž časem degraduje) |
413 |
Balón - \gls{PE} pytel (má vysokou životnost - pryž časem degraduje) \cite{PE_balony_mogul} |
| 404 |
\textsuperscript{\href{\#fn\_\_4}{4)}} |
- |
|
| 405 |
\item |
414 |
\item |
| 406 |
Možnost dálkového odpojení balónu od sondy (ukončení stoupání) |
415 |
Možnost dálkového odpojení balónu od sondy (ukončení stoupání) |
| 407 |
\item |
416 |
\item |
| 408 |
Prototyp plněný \href{http://cs.wikipedia.org/wiki/Helium}{heliem}, |
417 |
Prototyp plněný \href{http://cs.wikipedia.org/wiki/Helium}{heliem}, |
| 409 |
ekologičtější. Další možností byl vodík, který lze vyrábět chemicky přímo během |
418 |
ekologičtější. Další možností byl vodík, který lze vyrábět chemicky přímo během |
| Line 411... |
Line 420... |
| 411 |
\item |
420 |
\item |
| 412 |
Splnění požadavků na bezpečnost provozu (letovou, majetkovou a |
421 |
Splnění požadavků na bezpečnost provozu (letovou, majetkovou a |
| 413 |
personální) |
422 |
personální) |
| 414 |
\end{itemize} |
423 |
\end{itemize} |
| 415 |
|
424 |
|
| - |
|
425 |
\paragraph{Návrat sondy} |
| - |
|
426 |
|
| - |
|
427 |
Vzhledem k nákladnosti vybavení sondy by bylo výhodné, kdyby existovala možnost jejího návratu. Existuje několik návrhů návratových zařízení \cite{Parafoil_Return_Vehicle}, existují také lovci radiosond, kteří by mohli pomoci s hledáním \cite{radiosondy_lovci_EU} , \cite{radiosondy_lovci_SK} |
| - |
|
428 |
|
| 416 |
\subsubsection{Firmware} |
429 |
\subsubsection{Firmware} |
| 417 |
|
430 |
|
| 418 |
\begin{itemize} |
431 |
\begin{itemize} |
| 419 |
\item |
432 |
\item |
| 420 |
Záznam dat v gondole balónu mikroSD karta |
433 |
Záznam dat v gondole balónu mikroSD karta |
| Line 489... |
Line 502... |
| 489 |
|
502 |
|
| 490 |
Bylo zvoleno první řešení, a to navržení bezpečné sondy spadající do kategorie B2. Finální systém bude muset být předložen k posouzení komisi na ÚCL. |
503 |
Bylo zvoleno první řešení, a to navržení bezpečné sondy spadající do kategorie B2. Finální systém bude muset být předložen k posouzení komisi na ÚCL. |
| 491 |
|
504 |
|
| 492 |
\subsection{Meteorologický balón} |
505 |
\subsection{Meteorologický balón} |
| 493 |
|
506 |
|
| 494 |
Balón pro meteorologickou sondu je samostatný problém neboť sonda stoupá během letu do výšek až 30 km a dochází tak k namáhání balónu rychlou změnou teploty a nízkými teplotami (-60 $^\circ$). Zárověň se přibližně 13x zvětší objem balónu. |
507 |
Balón pro meteorologickou sondu je samostatný problém neboť sonda stoupá během letu do výšek až 30 km a dochází tak k namáhání balónu rychlou změnou teploty a nízkými teplotami (-60 $^\circ$). Zároveň se přibližně 13x zvětší objem balónu. |
| 495 |
|
508 |
|
| 496 |
Nosné meteorologické balóny jsou proto obvykle vyráběny z latexu. Jsou používány jako tlakové, což znamená, že nosný plyn je uvnitř pod stálým tlakem mírně větším, než je tlak okolního prostředí. Důvod jejich používání je pravděpodobně jednak historický a také důsledkem faktu, že jiné meteorologické balony se běžně komerčně nevyrábějí. Jejich rozměry a parametry jsou však pro toto využití nevyhovující, protože jejich hmotnosti se pohybují v rozsahu stovek gramů až jednotek kilogramů, přičemž nosnost je přibližně srovnatelná s jejich hmotností. |
509 |
Nosné meteorologické balóny jsou proto obvykle vyráběny z latexu. Jsou používány jako tlakové, což znamená, že nosný plyn je uvnitř pod stálým tlakem mírně větším, než je tlak okolního prostředí. Důvod jejich používání je pravděpodobně jednak historický a také důsledkem faktu, že jiné meteorologické balony se běžně komerčně nevyrábějí. Jejich rozměry a parametry jsou však pro toto využití nevyhovující, protože jejich hmotnosti se pohybují v rozsahu stovek gramů až jednotek kilogramů, přičemž nosnost je přibližně srovnatelná s jejich hmotností. |
| 497 |
|
510 |
|
| 498 |
\subsubsection{Svařování balónu} |
511 |
\subsubsection{Svařování balónu} |
| 499 |
|
512 |
|
| Line 574... |
Line 587... |
| 574 |
V produkční verzi zařízení bude potřeba zejména vylepšit mechanickou konstrukci vypouštěcího boxu tak, aby byla odolnější proti povětrnostním vlivům. |
587 |
V produkční verzi zařízení bude potřeba zejména vylepšit mechanickou konstrukci vypouštěcího boxu tak, aby byla odolnější proti povětrnostním vlivům. |
| 575 |
Dále bude potřeba vylepšit firmware tak, aby časování sekvence fungovalo korektním způsobem. |
588 |
Dále bude potřeba vylepšit firmware tak, aby časování sekvence fungovalo korektním způsobem. |
| 576 |
|
589 |
|
| 577 |
\subsection{Doporučení pro další cvičení} |
590 |
\subsection{Doporučení pro další cvičení} |
| 578 |
U tohoto konkrétního projektu byla největším nedostatkem výbava fakultních laboratoří. Balón byl svařován v dílně Fakulty strojní a finální box byl sestavován ve velice dobře vybavené \href{http://macgyver.sh.cvut.cz/}{bastlírně} bloku 9 na Strahově. Poděkování patří především provozovatelům právě této Strahovské dílny, která byla týmu k dispozici bez jakýchkoli komplikací včetně kompletního vybavení. |
591 |
U tohoto konkrétního projektu byla největším nedostatkem výbava fakultních laboratoří. Balón byl svařován v dílně Fakulty strojní a finální box byl sestavován ve velice dobře vybavené \href{http://macgyver.sh.cvut.cz/}{bastlírně} bloku 9 na Strahově. Poděkování patří především provozovatelům právě této Strahovské dílny, která byla týmu k dispozici bez jakýchkoli komplikací včetně kompletního vybavení. |
| 579 |
|
- |
|
| 580 |
\newpage |
- |
|
| 581 |
|
592 |
|
| 582 |
\begin{thebibliography}{99} |
- |
|
| 583 |
\bibitem{cement}{například síť CEMeNt} |
- |
|
| 584 |
\url{http://cement.fireball.sk/} |
593 |
http://www.chibios.org/dokuwiki/doku.php |
| 585 |
\bibitem{radiosondy}{radiosondy} |
594 |
\bibliographystyle{ieeetr} |
| 586 |
\url{http://www.radiosonde.eu/}, \url{http://www.radiosonda.sk/} |
- |
|
| 587 |
\bibitem{cocom}{směrnice CoCom} |
595 |
\bibliography{zprava.cs} |
| 588 |
\url{http://en.wikipedia.org/wiki/CoCom\#Legacyi} |
- |
|
| - |
|
596 |
|
| 589 |
\bibitem{moguli}{projekt Mogul} |
597 |
\printglossaries |
| 590 |
\url{http://cs.wikipedia.org/wiki/Projekt\_Moguli} |
- |
|
| 591 |
\bibitem{Parafoil_Return_Vehicle}{Autonomous Parafoil Return Vehicle} |
- |
|
| 592 |
\url{http://mbed.org/users/lhiggs/notebook/autonomous-parafoil-return-vehicle/} |
- |
|
| 593 |
\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} |
- |
|
| 594 |
\bibitem {ChibiOS/RT}\url{http://www.chibios.org/dokuwiki/doku.php} |
- |
|
| 595 |
\bibitem{automacic_balloon_launcher}{A Cost Effective Automatic Balloon Launcher} |
- |
|
| 596 |
\url{http://www.osti.gov/bridge/purl.cover.jsp?purl=/768881-IVNrhd/native/768881.pdf} |
- |
|
| 597 |
\end{thebibliography} |
598 |
\glsaddall |
| - |
|
599 |
|
| 598 |
\end{document} |
600 |
\end{document} |