Ракеты... Системы визуализации и поиска:

Система поиска по GPS-GSM трекеру


реализация  установка и использование  заключение 

Страничка ракетостроения. Последнее обновление:

В наше время таким гаджетом, как трекер, удивить сложно. Естественно, что система поиска на базе трекера сама напрашивается на ракету. Смысл такой системы очень прост. Трекер на ракете определяет с помощью GPS-модуля БРЭО текущие координаты ракеты и передает их на ваш сотовый телефон с помощью SMS-сообщения посредством GSM модуля со своей сим-картой. Вы получаете СМС-ку с координатами ракеты. Дождавшись приземления ракеты, вводите последние координаты в компьютер в программу, показывающую эту точку на карте местности. В той же программе с помощью отдельного GPS модуля, подключаемого к компьютеру, выводятся и ваши собственные координаты в текущем времени. Видя на карте положение ракеты и видя свое положение, вам остаётся только передвигаться в нужном направлении, отслеживая на компе изменения своего положения относительно положения ракеты. Так до самой ракеты. Учитывая возможности современных GPS систем, по такой методе можно выйти на ракету с большой точностью, достаточной для визуального обнаружения. Тем не менее, наличие на ракете какого-нибудь буззера может сильно облегчить финальную стадию поиска, т.к. частенько трава или другие препятствия могут скрыть ракету даже на очень близком расстоянии.


Реализация

Реализация системы может быть весьма разнообразна, как разнообразен выбор электроники в наше время. Я расскажу о своем варианте с отступлениями на возможные варианты.

Начну, конечно, с трекера. Это основа всей системы. В продаже их много, хотя дешевыми их не назовешь. Размеры тоже не слишком маленькие. Поэтому применение системы оправдано на достаточно дорогих ракетах с типоразмером от 50мм в диаметре. Важно, чтобы трекер имел GSM или GLONASS модуль, т.к. только спутниковое определение положения дает нужную степень локализации. Есть еще ряд параметров, которые влияют на дополнительные возможности трекеров, такие как построение траектории. Это частота опроса спутника, ограничения по скорости и ускорению, и т.п.. Но к вопросам поиска они не имеют прямого отношения, на них я останавливаться не буду.

Мне повезло, ракетчик pinko предложил проверить в деле его вариант трекера, чем я с удовольствием воспользовался. Он спроектировал и собрал его самостоятельно, т.е. если вы прилично разбираетесь в электронике, то можете собрать трекер сами. Все данные для этого есть на его сайте, ссылку на который я дал чуть выше.

Повезло мне не только в плане наличия самого трекера, но и в том плане, что, как ракетчик, pinko заточил свой трекер для конкретных ракетных целей. Размер трекера, компоновка и дополнительные функции. Есть возможность не только определять координаты ракеты, но и записывать траекторию полета. Очень важным дополнением является возможность по СМС включить на трекере два выхода. Я использовал один выход для подключения пищалки.

Однако, насколько мне известно, такие возможности есть и в коммерческих трекерах. А подключение пищалки вообще не обязательно вешать на трекер. Так что применение коммерческого трекера вряд ли ограничит ваши возможности.

Сведения с трекера получаем в виде СМС сообщений, так что без мобильника не обойтись. Это очевидно, но для проформы отметим этот факт.

Получив координаты, мы должны вывести положение ракеты на экран компьютера. Я использую ноутбук. Понятно, что это не единственное возможное решение главное, чтобы это было мобильное устройство. Наверно подойдет и планшет, если на нем есть или к нему можно подключить GPS модуль для определения собственного положения. Прекрасно, по-идее, должен подходить для этих целей автомобильный навигатор. Подозреваю, что и смартфон можно при желании припахать.

Координаты ракеты это уже хорошо, но для поиска надо видеть, где находимся мы сами, дабы знать, в каком направлении двигаться. Некоторые гаджеты имеют встроенный блок GPS, например, навигаторы, и сразу показывают метку оператора. Но если использовать простой ноут, то надо прикупить к нему специальный модуль. Я приобрел очень недорого на Алиэкспрессе модуль u-blox7. Установив с их сайта нужные дрова, получил желаемый результат, причем и GPS, и GLONASS приемник.

Если в навигаторе уже вмонтированы нужные софты и карты, то на простом ноуте надо установить свои программы. Как выяснилось, таких программ не одна, они достаточно крутые, бесплатные и общедоступные. Я пользуюсь двумя: SASPlanet и Google Earth. Ссылки давать не буду, поскольку слегка "погуглив", вы сами наткнетесь на официальные сайты и сможете скачать. Там все интуитивно понятно. Есть только один нюанс. В поле у вас вряд ли будет интернет, но программы запоминают все карты, которые вы использовали при подключенном интернете. Поэтому дома надо открыть карты предполагаемого места поиска. Сделать это надо в разных увеличениях с запасом по ареалу. Все это тоже будет запомнено программой, что очень поможет при поиске ракеты. Проще говоря, дома надо промоделировать поиск ракеты, тогда и в поле проблем не будет.

Основное отличие этих программ в том, что в Google Earth есть очень интересная возможность построить трехмерную траекторию полета, если трекер пишет данные по ходу полета. В SASPlanet можно только построить проекцию траектории на землю. Для этого надо открыть в программе файл с расширением KML, записанный трекером.

Для ввода координат в программы надо использовать формат:
N55°33.0396’ E38°17.7856’
т.е. координаты широты и долготы через пробел, сначала широта-долгота, затем градусы и минуты с десятичными долями.
Программы могут понимать и другие форматы, но это надо смотреть по месту.

Установка и использование
Впервые я установил трекер на ракете Циклон-5М, и сразу понял, что это ВЕЩЬ. Три полета ракеты, два из которых с выходом из зоны видимости, закончились успешным и быстрым обнаружением ракеты. Это позволило не только не потерять дорогой аппарат, но и получить все полетные данные. В результате полет от 07.02.2016 увенчался установлением личного рекорда высоты, подтвержденного показаниями бортового оборудования.

Трекер установил в носовом обтекателе в соответствии с защитной концепцией КОКОН. Обтекатель выполнен из бука, толщина стенки в районе 10мм. Он прозрачен для радио излучения и чрезвычайно прочен. Сам трекер с батареей вставлен в контейнер из вспененного полиэтилена и в натяг вставлен внутрь обтекателя. Вся конструкция закрывается буковой крышкой, в которую вмонтирована пищалка типа HCM1203X, соединенная с управляемым выходом трекера. Крышка фиксируется шпилькой М5 и с заходом на шпильку установлен фал крепления обтекателя к фалу системы спасения. Собственно и все.

Перед полетом надо только включить питание трекера и дождаться первой СМС-ки с координатами, чтобы убедиться, что все функционирует.

Конечно, прежде чем включать питание трекера, надо включить компьютер, подключить модуль GPS (U-blox7), запустить программу, например, SAS Planet и получить метку собственного местоположения на карте.

Получив первый сигнал с трекера надо ввести данные в окошко координат программы и получить метку положения ракеты на стартовой установке. Убедившись в правильности обоих меток, можно стартовать (не забыв включить все остальное бортовое оборудование).

Определив визуально или по времени, что момент посадки наступил, дожидаемся очередного СМС от трекера и вводим полученные координаты в программу. Получаем метку места посадки ракеты. Следует подождать следующего СМС, чтобы убедиться, что это действительно место посадки.

Дальше все очевидно, двигаемся (обычно на авто) по направлению к ракете. Умная программа показывает нам наше передвижение на карте зеленой линией, а направление передвижения - стрелочкой. Таким образом, нам нет необходимости переть напролом в сторону ракеты, мы можем выбрать маршрут наиболее удобный для передвижения. На фото это хорошо видно. Подбираемся как можно ближе к метке посадки. Обычно точность указания координат места посадки настолько велика, что надо проявлять осторожность при приближении к метке, дабы не переехать ракету. В худшем случае может оказаться, что вы находитесь где-то метрах в 20-30 от ракеты. С такого расстояния её чаще всего уже видно, однако бывают всякие неожиданности. Тогда посылаем СМС-сообщение трекеру на включение пищалки. С 20-ти метров пищалку всегда хорошо слышно. Нам остается только подойти к ракете.

Как видите, все не так уж сложно, а, главное, довольно надежно. Если мотор и система спасения отработали как положено, то проблем с поиском, точнее, с нахождением ракеты возникнуть не должно.

Заключение

Система поиска по трекеру удобна и вполне надежна. Но, как и любая сложная система, имеет и плюсы и минусы.

О плюсах я уже рассказал. Можно вкратце подытожить. Это удобный и очень надежный поиск, отсутствие ограничения по дальности. Что важно, можно двигаться к ракете по любому удобному маршруту. Для передвижения на авто это очень полезно.

Возможность получения траектории полета тоже плюс.

Что касается минусов, то сразу напрашивается основной - работа системы возможна только в районе охвата сотовыми операторами. В наше время поголовной сотофикации этот минус весьма относительный, но иметь в виду необходимо.

Второй минус, естественно, стоимость всего оборудования. Нужен трекер, симка к нему, нужен мобильник, нужен ноутбук, нужна система бесперебойного питания ноутбука, нужен GPS модуль, наконец, без авто тоже будет сложно. Однако мне трудно представить серьезного ракетчика без машины и ноутбука. А без мобильника сейчас вообще никого не найдешь. Остается приобрести только трекер, GPS модуль и что-нибудь для подпитки компа от аккумулятора автомобиля. GPS модуль и симка не дорогие, питание тоже вполне доступно. Что касается трекеров, то цены на них падают с каждым днем. Да и сейчас цены такие, что приобретение трекера вполне оправдает затраты в случае потери ракеты.

Третий минус - это сложность функционала, требующая скурпулезной подготовки и отработки. Надо обеспечить бесперебойную работу всех устройств. Надо предусмотреть оплату тарифов, дабы связь работала. Надо освоить софт. Надо научиться пользоваться всем этим в полевых условиях. Ничего упускать нельзя. Но, если все делать без суеты, хорошенько продумав все шаги и последовательность действий, если провести пробные внеполетные испытания, если тщательно выполнить предполетную подготовку, то все оказывается не так уж и страшно. А если учесть увлекательность процесса, то все эти сложности преодолеваются очень легко.

В общем, если ваша ракета достигла серьезного уровня, высоко летает, несет на себе дорогое и ответственное оборудование, сама стоит немалых денег и трудозатрат, то очень рекомендую. В любом случае, если это просто вам по средствам, тоже стоит попробовать. /26.08.2016 kia-soft/

P.S.
   Содержание может корректироваться по мере накопления экспериментальных данных.

***