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电子开伞系统教程(2、基于气压开伞原理)
彩虹之巅2015/02/22喷气推进 IP:江苏
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 9年6个月前 - 2015/02/24 12:36:22]

来自:航空航天 / 喷气推进严肃内容:教程/课程
48
 
2
已屏蔽 原因:{{ notice.reason }}已屏蔽
{{notice.noticeContent}}
~~空空如也
fuwen0202
9年6个月前 IP:北京
750537
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
9年6个月前 IP:江苏
750540
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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1
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Einstein
9年6个月前 IP:江苏
750543
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
9年6个月前 IP:江苏
750547
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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极度深寒
9年6个月前 IP:美国
750561
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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Currying
9年6个月前 IP:甘肃
750563
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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Currying
9年6个月前 IP:甘肃
750564
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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fuwen0202
9年6个月前 IP:北京
750566
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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百年海军
9年6个月前 IP:北京
750582
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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坏小孩
9年6个月前 IP:湖南
750583
程序好像挂了
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百年海军
9年6个月前 IP:北京
750584
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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百年海军
9年6个月前 IP:北京
750585
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
9年6个月前 IP:江苏
750587
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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Currying
9年6个月前 IP:甘肃
750599
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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Currying
9年6个月前 IP:甘肃
750601
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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百年海军
9年6个月前 IP:北京
750621
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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飞天狼
9年6个月前 IP:河北
750622
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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百年海军
9年6个月前 IP:北京
750626
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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Currying
9年6个月前 IP:甘肃
750647
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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Currying
9年6个月前 IP:甘肃
750650
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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chenhello
9年6个月前 IP:陕西
750666
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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chenhello
9年6个月前 IP:陕西
750667
各位加油!
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百年海军
9年6个月前 IP:北京
750670
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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百年海军
9年6个月前 IP:北京
750672
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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Currying
9年6个月前 IP:甘肃
750684
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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1176764177
9年6个月前 IP:北京
750788
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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模型爱好者
9年6个月前 IP:北京
750791
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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华德茂234
9年6个月前 IP:北京
750803
那个点火头1.5V可以点火吗?电流多少呢?
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Currying
9年6个月前 IP:甘肃
750828
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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Currying
9年6个月前 IP:甘肃
750829
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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1176764177
9年6个月前 IP:北京
750879
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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div
9年6个月前 IP:美国
751247
彩虹的关于开伞的第二个方案 学习下 谢谢分享
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张云轩.学
8年7个月前 IP:山东
804844
程序呢。
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gmcg
8年7个月前 IP:广东
804979
这个非常好玩,我假期做个试试看,谢谢楼主资料
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1235642
8年7个月前 IP:浙江
805022
我想知道万一火箭连保险高度都没到怎么办
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LShang001
8年7个月前 IP:湖南
805039
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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1235642
8年7个月前 IP:浙江
805287
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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张云轩.学
8年7个月前 IP:山东
805382
我已经苦苦等了一年的程序了
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七公里垃圾站职业技术学院
8年6个月前 IP:河南
808974
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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七公里垃圾站职业技术学院
8年6个月前 IP:河南
808975
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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七公里垃圾站职业技术学院
8年6个月前 IP:河南
808976
引用 张云轩.学:
我已经苦苦等了一年的程序了
+1
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1703115
8年5个月前 IP:天津
812009
0__ac70219d8abd841.gif +1
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AIO.C
4年0个月前 IP:黑龙江
882981

可以重新贴一下程序吗?谢谢


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宸chen宸61
2年11个月前 IP:宁夏
896665
引用AIO.C发表于43楼的内容
可以重新贴一下程序吗?谢谢

我觉得这个程序可以参考@h13 的气压开伞https://kechuang.org/t/79236


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ZYH49
2年1个月前 IP:四川
905177

可以靠发动机数据开伞啊!推力没了直接开伞


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gjgh
2年1个月前 IP:浙江
905181
引用ZYH49发表于45楼的内容
可以靠发动机数据开伞啊!推力没了直接开伞

火箭发动机的工作时长一般就几秒,之后全靠惯性运动,建议还是多看看书,不要拍脑袋就说出来。

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某倒吊的亚雷斯塔
2年0个月前 IP:广东
906009

有个粗浅的想法,为什么气压传感器要避开高速气流呢?直接把它放在头锥顶部,直面高速气流不行吗,火箭到达最高点的时候,气流相对传感器速度最小,高处气压又低,传感器传给单片机数据最小,是不是可以检测传感器传回两次数据间大小关系从而在最高点附近开伞呢

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梦想维修工
1年3个月前 IP:河南
919438

学习下 谢谢分享

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