Telemetria

Popis telemetrie
Zobrazovanie na displeji prebieha v 0.5 sekundových intervaloch. Pomocou tlačidla mode je možné prepínať medzi troma rôznymi zobrazovacími režimami.

Prvý zobrazovací režim
zobrazuje základné parametre. Zrýchlenie, náklon, sklon, teplotu, prúd, rýchlosť indikovanú aj skutočnú meranú pomocou GPS, napätie, čas letu, polohu GPS, Kurz GPS, Výška GPS, Vario, barometrickú výšku, otáčky príkon, a motorový čas. Väčšina týchto parametrov je meraná na palube lietadla. V pozemnom terminály sú na základe týchto parametrov vypočítavané: odobraná kapacita, príkon, letový a motorový čas. Odobraná kapacita je vypočítavaná pomocou integrácie odobraného prúdu. Príkon podľa vzorca U*I. Letový čas je automaticky spúšťaný pri IAS väčšej ako 15 km/h a motorový čas pri odbere prúdu väčšom ako 1A.

Druhý zobrazovací režim
zobrazuje najmä parametre potrebné pre návrat na miesto štartu. Zrýchlenie, náklon, sklon, teplotu, prúd, rýchlosť indikovanú aj skutočnú meranú pomocou GPS, polohu GPS, Kurz GPS, kurz vzhľadom na miesto štartu, GPS súradnice miesta štartu. Výška GPS, Vario, barometrickú výšku. V strede je pomocou bodky indikovaná poloha lietadla vzhľadom na miesto štartu mierka sa automaticky mení v závislosti na vzdialenosti. Miesto štartu sa uloží do pamäte súčasným stlačením tlačidiel plus a mínus. Vzdialenosť a kurz od miesta štartu je vypočítavané na základe rozdielu zemepisných šírok a dĺžok miesta štartu a aktuálnej polohy .

Tretí zobrazovací režim
zobrazuje maximálne zaznamenané hodnoty vybraných parametrov. Zhora zrýchlenie, barometrická výška, indikovaná rýchlosť, teplota_1,teplota_2, prúd_1, prúd_2, Výkon, Vario, rýchlosť_gps a výška_gps.
Terminál ma možnosť nastavenia zvukového alarmu pre hodnoty maximálneho a minimálneho zrýchlenia, výkonu, odobranej kapacity, maximálnej a minimálnej rýchlosti IAS, prúdu a vzdialenosti od miesta štartu. Pri aktivácii alarmu sa zvýrazní prekročená hodnota a aktivuje zvukový alarm. Hodnoty alarmu sa nastavujú v menu prístroja.

Prenosový protokol
Bezdrôtový prenos je realizovaný modulmi rfm22b. Celkovo je prenášané 84 bajtov. Prenosová rýchlosť je nastavená na 13500 bps. Pri tejto prenosovej rýchlosti je možné preniesť maximálne 1350 bitov, pre splnenie podmienky na bezdrôtový prenos v pásme 868,5 Mhz, ktorou je zachovanie klúčovacieho pomeru 10 %. O zasielanie a spracovanie prijatého signálu sa starajú bezdrôtové moduly. Keď je prijatý platný paket na strane príjimača modul vyvolá prerušenie a procesor prečíta prijaté dáta a vymaže RX FIFO register a umožní prijatie nového paketu. To isté sa odohráva na vysielacej strane po odoslaní dát vyvolá modul prerušenie procesor čaká po dobu 450 ms, počas ktorej prevádza potrebné výpočty a zápíše nové data do TX FIFO a aktivuje odosielanie dát. Odosielanie trvá približne 50 ms. Najprv sa prenáša preambula, ktorú tvorí rad jednotiek a núl začínajúci nulov. Následne synchronizačné slovo, hlavička paketu, údaj o dĺžke paketu, prenášané dáta a kontrolný súčet CRC.
Celá telemetria je ešte vo vývoji tak softvér ako aj hardvér informácie budem priebežne dopĺňať.

Palubná elektronika

Palubná elektronika je tvorená vývojovou platformou Mbed NXP LPC1768(riadiaci mikrokontrolér), ktorá obsahuje 32 bitový mikrokontolér s jadrom Cortex-M3 a pomocným 8-bitovým mikrokontrolérom ATmega16. Riadiaci mikrokontolér komunikuje pomocou zbernice I2C s trojosím gyroskopom s digitálnym výstupom so 16 bitovým AD prevodníkom ITG3200, trojosovým magnetometrom HMC5883L, trojosovým akcelerometrom BMA180 barometrickým senzorom BMP085, 16 bitovým A/D prevodníkom ADS1100 a pomocným mikrokontrolérom ATmega16, ktorý meria napätia jednotlivých akumulátorov, odoberané prúdy, a spracúva údaje z GPS prijímača .

Program pre riadiaci mikrokontrolér ja napísaný v jazyku C. Mikrokontrolér po aktivácii inicializuje všetky pripojené periférie. Po skončení inicializácie prebehne kalibrácia gyroskopu, magnetometra, akcelerometra a snímača indikovanej rýchlosti. Kalibrácia trvá približne 20 sekúnd. Počas kalibrácie sa zisťuje ofset gyroskopu, snímača indikovanej rýchlosti a vypočítavajú sa polohové uhly z akcelerometra, ktoré budú použité ako východiskové uhly. Zariadenie musí byť počas kalibrácie v pokoji.
Meranie indikovanej rýchlosti je realizované pomocou diferenciálneho senzora tlaku a A/D prevodníka. Údaj z A/D prevodníka je spracúvaný ako dynamický tlak, pomocou ktorého je možné vypočítať indikovanú rýchlosť.
Polohové uhly sú získavané z údajov akcelerometra a gyroskopu. Akcelerometer poskytuje údaje o polohových uhloch len keď na neho nepôsobí rušivé zrýchlenie preto je použitá kombinácia údajov z akcelerometra a gyroskopu. Miera významu údajov z akcelerometra je závislá na veľkosti rušivého zrýchlenia, ktoré vzniká pri lete bezpilotného prostriedku. Údaje z magnetometra zatiaľ nie sú spracúvané počíta sa s nimi do budúcnosti. Údaj o výške je získavaný z barometrického senzora BMP085.

Program pre pomocný mikrokontrolér je napísaný v jazyku Bascom-AVR. Mikrokontrolér obsluhuje všetky pripojené periférie, spracúva a odosiela merané dáta pozemnému terminálu. Program po zapnutí mikrokontroléra najprv inicializuje pripojené periférie a následne obsluhuje čítanie dát zo senzorov teploty, prijímača GPS, integrovaného A/D prevodníka (Odoberané prúdy a napätie akumulátora). Komunikácia z hlavným procesorom je zabezpečená po zbernici SPI. Meranie teploty je realizované raz sa sekundu. GPS prijímač je nakonfigurovaný aby poskytoval údaje dva krát za sekundu prenosová rýchlosť je nastavená na maximum, čo je 115200 baud. Všetky merané údaje sú odosielané pomocou bezdrôtového modulu RFM22B.