电子开伞系统教程(2、基于气压开伞原理)
从去年就一直想写这篇文章,由于各方面原因,一直跳票到现在。新年放假才有时间整理了一下。


1、该系统的作用:可实现顶点及下降段任一点开伞。
开伞区间.png

2、该系统电路连接图:
连接图.png

本系统将之前的继电器换成了场管,避免了继电器模块的大过载情况下误动作的隐患,同时降低了成本,减小了系统体积。

3、配套程序:


模拟测试碰到点问题,完善后重新贴上。抱歉








4、成本:
arduino NANO     15元
BMP180模块        8元
IRF3205               2元
10电阻                  1元
点火头                   0.6元
1.5V电池               2元
9V电池                  3元




注意:


1、本系统省去了数据记录部分,如需要可自行添加,存储模块连接方法见教程1姿态开伞部分,同时程序里也要添加相应的记录语句。
1-1、目前由于市面上出售的TF卡模块很少带电平转换的,所以装在Arduino系统上无法正常使用,请一定购买带电平转换的TF卡模块
1-2、Arduino系统目前只支持2G及以下的卡,请购买TF卡时注意。


2、BMP180模块对气温及气流敏感。
2-1、请在放置BMP180模块的箭体周围钻3-4个3MM左右的孔即可。
2-2、请不要让高速气流直接吹在BMP180模块的气压孔上。(如图)
布局.png


2-3、请尽量保持BMP180模块的温度恒定。

3、稍大的火箭请务必使用弹性连接绳连接箭体与伞,防止开伞瞬间伞绳被扯断,这是有过实际发射案例教训的。
伞绳.png



4、本系统理论上完全可行,目前只进行了初步手抛测试,未上箭实际测试。


测试视频晚上拍了放上来,白天指示灯看的不清楚。程序晚上贴。

[修改于 5 年前 - 2015-02-24 12:36:22]

来自 喷气推进
 
2015-2-22 14:56:51
1楼
火箭在上升中的气压不可能准确啊,流体在窗口处流动会产生类似抽真空的效果
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彩虹之巅(作者)
2楼
引用 fuwen0202:
火箭在上升中的气压不可能准确啊,流体在窗口处流动会产生类似抽真空的效果
之前有实际发射采集的数据,不存在你说的那种情况。
气压回贴.png
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3楼
气体流动气压会降低,我怀疑你这个会收到加速度的影响
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彩虹之巅(作者)
4楼
引用 Einstein:
气体流动气压会降低,我怀疑你这个会收到加速度的影响
只要不让高速气流直接吹在气压采集口上即可。具体请看楼上的数据图片,两种情况在图中都有体现。
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5楼
BMP180
图片是实测数据 (下面那个是高度vs 时间,上面是气压vs时间。
箭体上只钻一个孔,一个孔是确保内部是静态气压。
代码里加了卡尔曼滤波,高度数据非常顺滑,唯一有稍许误差的时候是开伞时。
QQ20150222-1.png
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6楼
我曾经也这样想过,可是有几个问题不知楼主如何解决啊?
用什么条件作为开伞的判据?
如果用气压高度关系做判据,如何保证测得数据的准确性?你打几个孔,就能证明内外气压相等么?流体有扩散速度一说。
如果用前后气压关系做判据,那么。。(从你的图上看,好像用这个方法不错。。)
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7楼
引用 魅影封喉:
我曾经也这样想过,可是有几个问题不知楼主如何解决啊?
用什么条件作为开伞的判据?
如果用气压高度关系做判据,如何保证测得数据的准确性?你打几个孔,就能证明内外气压相等么?流体有扩散速度一说。
如果用前后气压关系做判据,那么。。(从你的图...
最终我杭电设计的还是用GPS高度来开伞的。。气压开伞还是感觉不是太靠谱。。
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8楼
最好的方法还是用加速度计做惯性制导来判断高度。。
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9楼
引用 魅影封喉:
最终我杭电设计的还是用GPS高度来开伞的。。气压开伞还是感觉不是太靠谱。。
多数是用气压变化来判断的(即你说的前后气压关系)
印象中GPS用在火箭模型等时候有不少限制,比如达到一定马赫之后有速度锁,检测和寻星可以跟得上么?
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10楼
程序好像挂了
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11楼
引用 fuwen0202:
最好的方法还是用加速度计做惯性制导来判断高度。。
惯导,听起来好高大上呀。[s::D]
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12楼
引用 fuwen0202:
火箭在上升中的气压不可能准确啊,流体在窗口处流动会产生类似抽真空的效果
原理参考皮托管的静压,不会出现你说的那种情况的。
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彩虹之巅(作者)
13楼
引用 百年海军:
多数是用气压变化来判断的(即你说的前后气压关系)
印象中GPS用在火箭模型等时候有不少限制,比如达到一定马赫之后有速度锁,检测和寻星可以跟得上么?
的确是这个原理。[s::lol]
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14楼
引用 百年海军:
多数是用气压变化来判断的(即你说的前后气压关系)
印象中GPS用在火箭模型等时候有不少限制,比如达到一定马赫之后有速度锁,检测和寻星可以跟得上么?
你是说失锁现象吧。。在开伞前后速度会比较慢,GPS只要不关机,重新搜索一次也就一两秒,不要紧的
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15楼
引用 百年海军:
多数是用气压变化来判断的(即你说的前后气压关系)
印象中GPS用在火箭模型等时候有不少限制,比如达到一定马赫之后有速度锁,检测和寻星可以跟得上么?
@魅影封喉:现在也有很多专门解决失锁问题的方案的,反而是气压这个方法,不但要精确的算法,而且结构上也得下很大的功夫,万一结构有缺陷,飞一半儿就开了也是有可能的。。再说了,火箭上也算是极端环境了,十几块钱的传感器可靠性再这种情况下有多高呢?。。
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16楼
引用 魅影封喉:
你是说失锁现象吧。。在开伞前后速度会比较慢,GPS只要不关机,重新搜索一次也就一两秒,不要紧的
2.美国政府的的GPS策略
两种GPS服务:
SPS--标准定位服务,民用,精度约为100M;
PPS--精密定位服务,军用和得到特许的民间用户使用,精度高达10M.
两种限制民用定位精度的措施(保障国家利益不受侵害):
SA--选择可用性,认为降低普通用户的测量精度,限制水平定位精度100M,垂直157M(已于2005年5月1日取消);
AS--反电子欺骗。
虽然后面的SA限制2000年之后取消了,不过速度超过一马赫之后,GPS会进入锁定状态,主要目的是防止民用芯片的军事用途.(有资料写的是超过515M/S),印象中有看过大型业余火箭碰到过这个限制.
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17楼
请问有联系方式吗,想认识朋友  对这个开伞感兴趣!我的qq2376808768
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18楼
引用 魅影封喉:
@魅影封喉:现在也有很多专门解决失锁问题的方案的,反而是气压这个方法,不但要精确的算法,而且结构上也得下很大的功夫,万一结构有缺陷,飞一半儿就开了也是有可能的。。再说了,火箭上也算是极端环境了,十几块钱的传感器可靠性再这种情况下有多高呢?。...
唯结果论的话,GPS高度测量肯定是可以用的.
不过GPS算是一种根据其他参照物的测量方式,参照物距离都在万米以上,高速状态下使用精确测量值,肯定比低速状态使用要影响大一些.
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19楼
引用 百年海军:
唯结果论的话,GPS高度测量肯定是可以用的.
不过GPS算是一种根据其他参照物的测量方式,参照物距离都在万米以上,高速状态下使用精确测量值,肯定比低速状态使用要影响大一些.
唯结果论不懂,也不知道你这是褒义还是贬义233
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20楼
引用 百年海军:
唯结果论的话,GPS高度测量肯定是可以用的.
不过GPS算是一种根据其他参照物的测量方式,参照物距离都在万米以上,高速状态下使用精确测量值,肯定比低速状态使用要影响大一些.
那您觉得目前科创的水平能做出515m/s的火箭呢?还是火箭能飞出18km?。。
即使我们以后做出了这样的火箭,还有 NEO-M8N这样的芯片呢,别告诉我北斗也有这样的限制。。
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21楼
引用 百年海军:
2.美国政府的的GPS策略
两种GPS服务:
SPS--标准定位服务,民用,精度约为100M;
PPS--精密定位服务,军用和得到特许的民间用户使用,精度高达10M.
两种限制民用定位精度的措施(保障国家利益不受侵害):
SA--选择...
长见识了,谢谢!
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22楼
各位加油!
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23楼
引用 魅影封喉:
唯结果论不懂,也不知道你这是褒义还是贬义233
没有褒贬,科学更多的是理性咯。从结果上看可以实现对高度的测量使用的意思。
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24楼
引用 魅影封喉:
那您觉得目前科创的水平能做出515m/s的火箭呢?还是火箭能飞出18km?。。
即使我们以后做出了这样的火箭,还有 NEO-M8N这样的芯片呢,别告诉我北斗也有这样的限制。。
无关kc的水平,kc破音速的火箭还是大有几个的.
我的意思很明确了,GPS可以用,只是高速状态下没低速那么好用,受影响会比低速大一些。
业余火箭从速度角度讲,再低的水平,在数量级上是要高过航模和汽车的。
理性讨论,希望不要想太多
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25楼
引用 百年海军:
无关kc的水平,kc破音速的火箭还是大有几个的.
我的意思很明确了,GPS可以用,只是高速状态下没低速那么好用,受影响会比低速大一些。
业余火箭从速度角度讲,再低的水平,在数量级上是要高过航模和汽车的。
理性讨论,希望不要想太多
我的意思也很明确啊,GPS在高速下一样好用的。。(气氛不对啊。。我还是别继续说了233)
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2015-02-23 02:59:15
26楼
引用 百年海军:
2.美国政府的的GPS策略
两种GPS服务:
SPS--标准定位服务,民用,精度约为100M;
PPS--精密定位服务,军用和得到特许的民间用户使用,精度高达10M.
两种限制民用定位精度的措施(保障国家利益不受侵害):
SA--选择...
美国早就开放了啊
军民一个精度。。
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27楼
没有经验,尝试探讨交流
1、是否可以加入一个保障在压差检测失败时,也会开伞的高度,
      思路大体是
“高于safehigh(20米)之后,
如果高于失败检测启动高度(200米 随便写的)进入失败保障检测,
如果之后高度低于失败开伞高度(100米 随便写的),无论任何情况,一律开伞”
2、连续5次检测逻辑判断,我猜测保障的是不会在错误数据时误触发开伞,不过这个也一定程度上影响了开伞的优先级,
      宁可摔也不乱开,比如4次正常,只要1次不正常就无法真正开伞,不开会比开要优先,这样不好吧?
     可以考虑用别的方法来过滤差距大的错误数据。
3、从loop中思考而来,baseline,这个值比较重要,它的获取也应该考虑会不会遇到错误数据值,虽然几率比较小,但是一旦这个值错了,后面的所有都是不可靠的了
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28楼
那个点火头1.5V可以点火吗?电流多少呢?
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29楼
引用 华德茂234:
那个点火头1.5V可以点火吗?电流多少呢?
看你引线电阻了。以前我拉了300m的电话线,用48v的蓄电池都点不着。。
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30楼
引用 1176764177:
美国早就开放了啊
军民一个精度。。
他想说。。Gps在高速下会自动锁定掉。防止别的国家给导弹装这个玩意儿。。
(不过我貌似还没找到官方资料说是有高速锁定这个协议。。)(我说的那块芯片北斗,Gps双模的,应该能解决这个问题吧?)
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31楼
引用 魅影封喉:
他想说。。Gps在高速下会自动锁定掉。防止别的国家给导弹装这个玩意儿。。
(不过我貌似还没找到官方资料说是有高速锁定这个协议。。)(我说的那块芯片北斗,Gps双模的,应该能解决这个问题吧?)
大天朝不是都加偏了么。。gps高速不知道啥样。。
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2015-02-24 11:09:02
32楼
彩虹的关于开伞的第二个方案 学习下 谢谢分享
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2016-01-18 19:57:24
2016-1-18 19:57:24
33楼
程序呢。
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2016-01-20 10:44:00
2016-1-20 10:44:00
34楼
这个非常好玩,我假期做个试试看,谢谢楼主资料
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35楼
我想知道万一火箭连保险高度都没到怎么办
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36楼
引用 1235642:
我想知道万一火箭连保险高度都没到怎么办
保险高度设置低一点
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2016-01-22 18:59:15
2016-1-22 18:59:15
37楼
引用 liushang100:
保险高度设置低一点
但这又达不到保险高度设置的初衷了
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2016-01-23 12:45:14
38楼
我已经苦苦等了一年的程序了
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2016-02-16 16:29:28
2016-2-16 16:29:28
39楼
引用 1235642:
我想知道万一火箭连保险高度都没到怎么办
保险高度都到不了的话 火箭咋摔都坏不了了 火箭的话 ppr外壳 300m摔下来没问题
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40楼
引用 1235642:
我想知道万一火箭连保险高度都没到怎么办
只不过、 你要连保险高度都到不了 也够废的
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41楼
引用 张云轩.学:
我已经苦苦等了一年的程序了
+1
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2016-03-11 20:17:57
2016-3-11 20:17:57
42楼
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