Sensor de ubicación en tiempo real para seguir una cometa en el aire

Hay algunas formas en las que puedes obtener comentarios de la cometa, sin usar la visión.

1) GPS. No descarte esto simplemente porque la base de la cometa podría estar en una ubicación diferente cada vez que la use. Para contrarrestar esto, simplemente necesita un receptor GPS tanto en la cometa como en la base. Toma ambas lecturas y conviértelas en coordenadas cartesianas. La diferencia entre estas coordenadas es el desplazamiento de la cometa desde la base. Tenga en cuenta que si bien el GPS ofrece una precisión bastante baja, su resolución es mejor que su precisión. La cometa y la base tendrán el mismo error de posición, por lo que la ubicación de la cometa en relación con la base se puede calcular (razonablemente) con precisión.

2)IMU.Una Unidad de medición inercial de 9 ejes, ayudará. Hay algunas piezas bastante pequeñas y livianas disponibles, como la MPU-9150 de Invensense. Si usa un Filtro de Kalman para combinar la lectura del GPS con la lectura de la IMU, puede aumentar enormemente la resolución de su posición.

(Losiento,esunapartesimilar,perodelmismotamaño)

3)Célulasdecarga.Larazónporlaquepreguntéconquéfacilidadpuedesvolarunacometaconlosojoscerradosesporqueestotedaráunaideadeloútilqueserálainformacióndelasceldasdecarga.Talveznopuedasvolarlacometademanerabrillante,peroapuestoaquepuedesmantenerlaenelaire.Cadacadenadekitenecesitaráunamedidadefuerzade3ejesparaquesepalafuerzayelánguloexactosdecadacadena.Organicelastresceldasdecargacomoesta:

Cada uno tiene una cuerda que sale perpendicularmente de la parte superior, en la dirección de la sensibilidad máxima de la celda de carga. Ata las tres cuerdas juntas, y a la cuerda principal de la cometa. La suma de los tres vectores de fuerza medida será la tensión y la dirección de la cuerda de la cometa. Asegúrese de que el ángulo entre las cuerdas sea mayor que el ángulo máximo de la cuerda de la cometa, de lo contrario, una de las tres cuerdas puede aflojarse, lo que hace que la medición sea falsa.

4) Presión. Estoy seguro de que podrías aprender mucho midiendo la presión del aire en varios puntos de la superficie interior de la cometa. Hay algunos sensores barométricos ligeros y pequeños disponibles, como BMP085 .

Inclusoestádisponibleen Sparkfun en un panel de grupo. Estos sensores también lo ayudarán a medir la altitud de la cometa (si están fuera del viento), e incluso puede usarlos para medir la velocidad del viento si coloca dos dentro de a tubo de pitot .

Cuatro sensores y tres tubos de Pitot, más un sensor en el suelo, te darán velocidad y dirección del viento, y altitud.

Si la longitud del cable es constante, ¿qué hay de la simple detección direccional y de ángulo? Luego, con una simple trigonometría, tienes la posición de tu cometa.

Por ejemplo, adjunta la cadena de kite a un codificador rotatorio para la rotación, y en el codificador rotatorio tienes otro codificador de 180 grados para el ángulo. Probablemente podría piratear esto por menos de $ 10 o piezas de repuesto de diversos artículos de consumo.

Para los cálculos, diga que la cuerda de su cometa tiene 50 m de largo y el ángulo medido es de 45 grados. Ahora asumimos que el terreno es razonablemente plano, por lo que el ángulo opuesto es de ~ 90 grados (sin embargo, incluso si el suelo no es plano debajo de la cometa, aún se sabe la altura desde la posición de la base si imagina un triángulo rectángulo)

Entonces, usando los números anteriores, calculando para la altura que obtenemos (el pecado se calcula aquí en grados):

\ $ 50m \ cdot sin (45 ^ \ circ) = 35.36m \ $

Para la dirección, simplemente necesitas una referencia al norte y usar la lectura del codificador para ver qué tan lejos está el desplazamiento.

EDITAR - sobre la longitud del cable / flexión:

Si le preocupa la longitud de la cuerda y la flexión, podría tener una segunda cuerda delgada (por ejemplo, nylon de pesca, fuerte pero muy liviana) que podría usarse en una bobina ligeramente tensada para mantenerla recta y tener otro codificador en el Bobina para calcular la longitud. Sé que es un hackeo, pero usted dice que quiere hacer esto a bajo precio utilizando hardware de consumo. Puedo pensar en otras opciones, pero es probable que sean bastante caras y complejas, ya que posiblemente no suponen un gran beneficio (dependiendo de la precisión / precisión que necesite)

Estoy trabajando en un proyecto similar y me alegró mucho encontrar esta discusión.

Estoy usando SimpleCV, que es un enlace de Python a OpenCV para obtener la posición y la orientación de la cometa con respecto a la cámara de mi teléfono móvil. Uso la aceleración y el magnetómetro de mi teléfono móvil para obtener la orientación de la cámara. Luego, envío los datos a mi computadora a través de wifi y los proceso en Python.

El proyecto aún está en desarrollo, pero todos son bienvenidos a ayudar. El código fuente y la documentación están disponibles aquí enlace Tengo un blog pero está en francés, ¿pronto en inglés?

También puedes echar un vistazo a la energía eólica cenit. Es un proyecto de estudiante. El código también estaba en el código de Google, pero ya no se puede ver por una razón desconocida. Sin embargo, todavía puedes conseguirlo con svn checkout enlace No pude compilarlo, pero hicieron un gran trabajo. Adrien debería comenzar a trabajar nuevamente en el proyecto en septiembre.