Предстартовото броене .....

Rabbit AJ - График за работа и тестове 1-08.08.2015 1-15.08.2015

Дата	Час [ LZT ]
01.08.2015	денем	Тестови излъчвания, захранване от слънчев панел
02.08.2015	денем	Тестови излъчвания, захранване от слънчев панел
03.08.2015	---	---
04.08.2015	19.00-22.30	DIY нов балон от Mylar
	19.00-22.30	DIY Нова конфигурация на сл. панел
05.08.2015	включено в 08.30	Тестови излъчвания, захранванe от 2бр АА батерии
		Добавяне на lat/lon в пакета
		Монтаж на DC/DC конвертора и сглобяване със сл. панел
06.08.2015	денем	Тестови излъчвания, захранване от слънчев панел
07.08.2015	денем	Тестови излъчвания, захранване от слънчев панел
	вечерта	Зареждане на предаваното CW съобщение подготовка за старт
08.08.2015	09,00	Старт
09.08.2015		--------
10.08.2015		Смяна на нестабилния кварц - 10х! LZ5HP
11.08.2015	начало 10:30 20:15	Тестови излъчвания, захранванe от 2бр АА батерии сменени батериите с нови
12.08.2015		Монтаж на DC/DC конвертора и сглобяване със сл. панел Тестови излъчвания, захранване от слънчев панел
13.08.2015		Тестови излъчвания, захранване от слънчев панел
14.08.2015		Зареждане на предаваното CW съобщение
15.08.2015	9:00	Старт! Заповядайте на старта! Пускът ще бъде от тук http://goo.gl/maps/eu7se , място с координати 42°36'52.8"N 23°27'29.6"E ( 42.614673,23.458231 ). До там се стига като се движите по околовръстното шосе на София и се отклоните на разклона за Лозен. След като се движите 1600 м в посока с. Лозен се отбивате по черен път в дясно (има табела сочеща към хотел ... за кучета). След няма и 100 метра има полянка, която ще наречем "Стартова полщадка KN12RO"

Rabbit AJ - прогнозни траектории

Два часа преди старта - последна прогноза...

---

11 часа преди старта... ше ходим на море ?!

---

Един ден преди старта
Прогоноза, направена на 14.08.2015
 Следват разчетите за височина на полета 5000, 6000 и 7000 метра и продължителност 48 часа
Изгледите за българските радиолюбители са доста по-добри!

---

Прогоноза, направена на 5.08.2015
По-големият балон, направен снощи ни дава кураж да пробваме траектории и на по-големи височини. Следват разчетите за 5000, 6000 и 7000 метра

---

Първа прогноза, направена на 4.08.2015, за височини 3500, 4000 и 4500 м ASL

Rabbit AJ - слънчеви панели, ефективност и т.н.

Слънчевите панели са хоризонтални и имат максимална ефективност по пладне.
Колкото Слънцето е по-ниско осветеността им намалява, както е показано на таблицата по-долу.
Данните за височината на Слънцето над хоризонта (Elevation) са за дата 8.08.2015
(Азимутът не оказва влияние)

Използвам четири последователно свързани панела, всеки с размер 27х75 мм. Съображението за последователното свързване е DC-DC конвертора, който изработва напрежението 3.3V за устойството, да работи при по-високо входно напрежение и с по-добро КПД.
Измерванията, които съм правил преди време... както се вижда от снимката по-долу, показват

Isc = 500mA

 т.е. батерията (при добра осветеност!!), може да генерира около 1W - доста повече от енергията, необходима за работата на устройството... лошото е, че няма как да я съхраняваме :-(

Консумираната от цялото устройство мощност (в режим на предаване) е приблизително:
Ptx =  Vcc x Itx =  3.3Vx40mA = 132mW и като отчетем ефективността на DC-DC  конвертора

Необходими са ни над 150mW мощност от слънчевата батерия.

А това на теория означава - че устройството може да работи около 11 часа в денонощието,  два часа по-малко от продължителността на деня. Не съм сигурен, че се получи точно така.... тук накрая не съм сигурен, че сметките са правилни... устройството "чака" Слънцето да се вдигне доста по-нависоко и доста преди залеза спира да работи. Но това ще се уточнява и по-късно :-)

Час[LZT]	Elev[ ° ]	Azimuth[ ° ]	Eff
06:45	0.42	72.17	0.01
07:00	3.42	73.65	0.06
07:15	6.63	75.08	0.12
07:30	9.92	76.46	0.17
07:45	13.25	77.81	0.23
08:00	16.60	79.14	0.29
08:15	19.97	80.45	0.34
08:30	23.36	81.75	0.40
08:45	26.75	83.04	0.45
09:00	30.16	84.35	0.50
09:15	33.58	85.67	0.55
09:30	37.01	87.02	0.60
09:45	40.44	88.42	0.65
10:00	43.87	89.88	0.69
10:15	47.30	91.43	0.74
10:30	50.73	93.10	0.77
10:45	54.15	94.92	0.81
11:00	57.57	96.96	0.84
11:15	60.97	99.28	0.87
11:30	64.34	102.02	0.90
11:45	67.68	105.36	0.93
12:00	70.95	109.60	0.95
12:15	74.13	115.29	0.96
12:30	77.12	123.37	0.97
12:45	79.78	135.60	0.98
13:00	81.77	154.52	0.99
13:15	82.53	180.54	0.99
13:30	81.71	206.35	0.99
13:45	79.68	224.94	0.98
14:00	77.00	236.94	0.97
14:15	73.99	244.90	0.96
14:30	70.81	250.50	0.94
14:45	67.53	254.70	0.92
15:00	64.19	258.01	0.90
15:15	60.82	260.72	0.87
15:30	57.42	263.04	0.84
15:45	54.00	265.06	0.81
16:00	50.58	266.87	0.77
16:15	47.14	268.53	0.73
16:30	43.71	270.07	0.69
16:45	40.28	271.53	0.65
17:00	36.85	272.93	0.60
17:15	33.42	274.28	0.55
17:30	30.00	275.60	0.50
17:45	26.59	276.90	0.45
18:00	23.19	278.19	0.39
18:15	19.80	279.48	0.34
18:30	16.43	280.79	0.28
18:45	13.07	282.11	0.23
19:00	9.74	283.46	0.17
19:15	6.45	284.85	0.11
19:30	3.24	286.27	0.06
19:45	0.25	287.75	0.01

Rabbit AJ - работи в тестов режим от KN12PQ с 8 mW мощност

След една седмица - на 8.08.2015 ще полети един малък-малък  балон с един мини-микро-нано товар, закачен на него.

Полетът ще се нарича Rabbit AJ - същращение от Radio Amarteur Balloon Beacon и инициалите на българина Асен Йорданов - авиатор, конструктор и изследовател.

Полетът е в подкрепа на инициативата на Пловдивския радиоклуб за честването на 100 годишнината от създадаването на първия български самолет, конструиран именно от Асен Йорданов.

В периода от 1 до 8.08.2015 предавателчето, което ще лети с балона ще работи (периодично) в тестов режим  от един покрив в София .

Приканвам желащите да се включат в тестовете (до 8.08.2015) , в проследяване на полета на 8.05.2015 и  да настроят своите радиа на честота 434,198MHz и да споделят своите наблюдения.

Повече информация може да намерите в този блог,  в раздел Rabbit AJ

Днес, 1.08.2015 предавателят работи до 17.30ч LZT.
Очаквам  на 2.08.2015 отново да "тръгне", може би около 9 часа LZT.
 

Rabbit AJ - как да приемаме и декодираме RTTY сигналите му

Rabbit AJ ще излъчва данни (вж. формат на данните) когато има електроенергия по време на полета си (само когато е огрян от Слънцето)

За успешно приемане на данните е необходимо:

• Да имате радиоприемник работещ в UHF обхвата
• Радиоприемникът трябва да може да приема еднолентов сигнал - USB
• Радиоприемникът трябва да е свързан към персонален компютър  (за да може да декодирате RTTY )
• Външната антена е  задължителна. Може и да не е насочена антена. Все пак насочената антена и малко въртене - шансовете да чуете предавателя от по-голямо разстояние нарастват.

Препоръчвам софтуера dl-fldigi , адаптирана версия на безплатната програма FLdigi - софтуера за декодиране, работещ със звуковата карта на компютъра ви.
Програмата получва аудиото от приемника, декодира сигналите от балона и изпраща декодираните телеметрични данни към сървър в интернет. На сайта  spacenear.us може да се видят натрупаните данни.

Линкове към програмата dl-fldigi може да намерите  тук ---> .
Съществува във варианти за Мас OS, Windows , Ubuntu Linux

Rabbit AJ Формат на данните

Настройте приемника на честота 434.198 MHz, режим на работа: USB
Честота ще се мени в известни граници, поради влиянието на температурата.... от +35°C до -15°C във височина

 Данните се предават на CW и на RTTY
Разликите между двете съобщения са следните:

• на CW се предава и кратко съобщение за полета. В периода на подготовката на прибора съобщението е "TEST MESSAGE TEST MESSAGE"
• на CW се предава и дименсията на измерената величина, при RTTY това не е нужно, ако се регистрира полета и формата на данните в UKHAS
• на CW не се предава контролна сума, докато при RTTY това е задължително
• полетата са отделени едно от друго с "запетая" или "*" при  RTTY  и с разделителна "=" на CW

  Следва пример и описание на полетата,
RTTY:   $$LZ100AJ,16,1,42.1235,23.1234,603.8,943.0,3243,2321,36.6*8F9C

№	Пример	Пояснение	Мерна единица
1	$$LZ100AJ	Идентификатор (в случая това е опознаваталени знак), предшестван от два знака $
2	16	Общ брой предадени пакети
3	42.1235	Географска ширина	[°]
4	23.1234	Географска дължина	[°]
5	1	Брой предадени пакети след последния рестарт
6	603.8	Изчислена надморска височина (ASL)	[m]
7	943.0	Измерено барометрично налягане	[hPa] ([mbar])
8	3243	Захранващо напрежение	[mV]
9	2321	Напрежение на слънчевия панел	[mV]
10	36.6	Измерена температура	[°C]
11	8F9C	Контролна сума

Забележка: Предаваните географска ширина и дължина няма да се менят по време на полета т.к. на борда няма навигационна система! Тези параметри са включени от съображения за съвместимост с habhub.org

CW:
LZ100AJ=TEST MESSAGE TEST MESSAGE=NR16=1=603.8M=943.0MB=3243MV=2321MV=36.6C

№	Пример	Пояснение	Мерна единица
1	LZ100AJ	Идентификатор (в случая това е опознаваталени знак)
2	xxxxxxxx	Текстово съобщение
3	16	Общ брой предадени пакети
4	1	Брой предадени пакети след последния рестарт
5	603.8M	Изчислена надморска височина (ASL)	[m]
6	943.0MB	Измерено барометрично налягане	[hPa] ([mbar])
7	3243MV	Захранващо напрежение	[mV]
8	2321	Напрежение на слънчевия панел	[mV]
9	36.6C	Измерена температура	[°C]

Rabbit...AJ - Работа с калкулатора

Дали да не именувам следващия Rabbit AJ

Но в началото винаги е ... словото и калкулатора.
От доста време вече стои самоделния балон, направен от Mylar.
Нещо такова, колкото и смешно да изглежда...

Това творение, тежащо 35 грама, ако го заредя напълно с хелий може да вдигне 45,3 грама.
На помощ идва калкулаторът ...

Задачка 1
Дадено:
Относително тегло на въздуха: 1,22 kg/m³
Относително тегло на He₂: 0.1693 kg/m³
Подемна сила: 35 + 45,3 = 80,3 g

Търси се: Обема на балона = ?

Решение:

V =  80.3 / (1.22 - 0.1693) = 76,43 l .... значи си  имаме 76 литров балон от фолио!

Задачка 2
Какво ще стане с този балон, ако го заредим с например с 50 литра He₂   и го натоварим с 15 грама полезен товар.
Явно ще започне да се издига, атмосферното налягане ще спада с нарастване на височината,  балонът ще се издуе. Подемната сила на тези 50 литра хелий в един момент ще се  изравни със силата на тежестта на всички неща,  дето го теглят на долу. Ще намерим на каква височина би трябвало да  застане в равновесно положение....

Масата на всичките неща е: товар 15 грама, балон 35 грама, самият хелий тежи 8,46 грама. Общо: 59 грама.

Щом 76 литра изместен въздух (Архимед! ) с някаква си плътност дават подемна сила 59 грама:

Плътността на въздух на тази височина  = 59/76 = 0.77 kg/m³

Намираме табличка със зависимостта на плътността от височината, като тази или по-подробна

 

 и оставаме с впечатлението, че е равновесие ще се установи на височина около 4600 м.

Ха дано!

Уточнение:
За свое оправдание ще кажа, че сметките са малко по бакалски, плътността на газовете е дадена при 15° С и не отчитам изменението на температурата с височината ( а там, "най-горе" температурата ще е около -15°С ) т.н.
Но все пак  за всеки случай ще направим още едно математическо действие и ще сметнем, че при земята ще имаме свободна подемна сила повече от 2 грама, която ще поведе Rabbit нагоре и нагоре... пък докъдето стигне :-)
Вертикалната скорост на изкачване не се наемам да сметна, това което прочетох ... малко ме уплаши с дебелите си формули :-(

По подобна логика работи и този Excell calculator

K6RPT-12 flyby

И докато снощи сме си спали, балонът  K6RPT-12 който прекоси Атлантика преди два дена, вече е прецапал и Средиземно море, прелитайки доста близо до България

Rabbit ... 2. Кой може да приема данните ?

Какво ще излъчва Rabbit2 ?
Кой ще приема даннните от балона?

• Приемане на APRS данните:

  Rabbit 2 ще излъчва APRS  на 144.800 MHz  AFSK с мощност 300 mW
  Из цяла България и из съседните страни има множество APRS приемни стнации (гейтове). Някои от тях се намират по високи и стратегически върхове, други са по домовете на радиолюбителите. Всички те в съвкупност осигуряват добро покритие на района, където ще бъде полета. Фактът, че балонът е на голяма височина дава възможност дори и домашните приемни станции, иначе с малък обхват, да приeмат сигналите от голямо разстояние от стотици км.

• Приемане на CW beacon в 2m обхват и телеметричната информация, предавана на CW на 70 см

  На 144.430 MHz ще се излъчва фиксирано съобщение на CW с мощност около 10 mW,  а на 434.200 MHz  ще се предава телеметрична информация на CW, мощност 10 mW.
  
  Не всички радиолюбители владеят изкуството на Морз. Но пък това се явява най-лесния и достъпен начин да чуеш и декодираш с ушите си сигналите от балона. Необходим е само приемник на съответната честота. (Приемникът трябва да може да приема CW или SSB сигнали. Ако разполагате с приемник, работещ само на честотна модулация FM - той не е подходящ за целта)
  

• Приемане на телеметричната информация, предавана на RTTY на 70см

  Това е новото за нас в този полет. За приемането на тези данни няма изградена инфраструктура, подобно на APRS мрежата. Организиране на наземна приемна станция  макар и просто, изисква някаква подготовка... ще пиша по-късно за това.

Rabbit ... 2

(при антените ) Размерът има значение...

Антенка за телеметрията на 434 MHz

А ако ще лети ... и теглото има значение. Антената тежи 2.2гр.

А антената заедно с микропроцесора, предавателя и барометър - под 7 грама.

STRATOS-1 - дело на студeнтите от НБУ

На 2.08.2014 студентите от Нов Български Университе (НБУ) са планирали полет на стратосферен балон STRATOS-1, който ще стартира от стадиона край гр. Пазарджик(42.2105N, 24.3234E)
На борда ще работи APRS предавател, реализиран с RF модул на Radiometrix на честота144,800 MHz. Ще излъчва с опознавателния знак на радиоклуба на НБУ - LZ1KNB.
Планирали са да сложат и радиофар на честоти около 29 MHz

STRATOS 1 е стратосферен балон с измервателна апаратура, разработен от екип студенти на Нов български университет.
Измервателните уреди са предназначени да съберат данни за състоянието на озоновия слой, ултравиолетовото лъчение, радиационния фон и други атмосферни показатели на височина до 35 000 метра.
Върху полезния товар работят студенти от департаменти „Телекомуникации“, „Природни науки“ и „Масови комуникации“ под ръководството на Константин Ламбрев.
Проектът е финансиран от Централен фонд за стратегическо развитие и департаментите на Нов Български университет и Картроник ЕООД.

Предварителните разчети за траекторията на полета