Nu, vairāk vai mazāk simts, bet apmēram tādu datumu esmu noteicis, tāpēc atskaite par padarīto un vēl nepadarīto, jo turpmāk atlikušās dienas jau būs ar tikai diviem cipariem.

  • Balons – ir.
  • Izpletnis – ir.
  • Bortdators – lielākoties ir. GSM daļa darbojas. GPS daļa darbojas. Vēl nepieciešams pielikt divus temperatūras sensorus (šodien saņēmu) – vienu iekšpusē, otru ārā. Būtu vēlams pielikt GPS resetēšanas kodu, ja noteiktu reižu skaitu nav signāla. Un, protams, jānopulē kods. Barošana būs ar 4 AA baterijām caur LM317, GSM modulim – arī 4 AA, bet bez regulatora. Vēl jāpārdomā, kā to visu droši saslēgt, lai nekas neatvienojas, gan elektrovadi, gan sensoru vadi. Mazā maketēšanas plate nav slikta, jāskatās, vai tur viss satilps. Gribu pielikt saules paneļa voltāžas mērīšanu.
  • Rezerves sakaru sistēma – jāpārraksta un jāvienkāršo kodu, jāatbrīvojas no GPRS. Pašreizējais nav uzticams. Barošana būs ar oriģinālajiem Li-Ion akumulatoriem.
  • Zemes sakaru sistēma – darbojas, lai gan šo to jāpielabo. Sīkāk par šo uzrakstīšu citreiz, bet īsumā – tā saņem ziņas no bortdatora un rezerves sistēmas, kuras nosūta tālāk uz serveri attēlošanai uz kartes.
  • Sekošana uz kartes – lielākoties ir, vēl jāpieliek grafiki un citas fīčas, taču tas vairāk smukumam. Dati tiek saņemti un attēloti uz kartes.
  • Fotokamera – ir CHDK kods, kuram, ja iespējams, jāpieliek periodisku filmēšanu.
  • Sildītāji – nav. Nav arī pavisam skaidrs, vai tiešām vajag.
  • Kapsula – nav. Tiks būvēta mazliet vēlāk. Tiek plānota uzbūve, iekšējais izkārtojums. Jāizdomā, kā piestiprināt pie izpletņa, kā pievienot cut-down.
  • Gāze – visdrīzāk ūdeņradis. Reālās iegādes iespējas nav apzinātas, ir apskatīti vairāki varianti.
  • LED gaismas – nav.
  • Atļauja no CAA – nav.
  • Cut-down – nav.
  • Pilnīga dokumentācija – nav, bet gan jau. :)

Nepieciešams iegādāties materiālus kapsulas būvēšanai, striķus, litija baterijas. Esmu pasūtījis nihroma vadus, ko domāju izmantot sava teleskopa apsildīšanai, taču tie droši vien noderēs arī putuplasta bloku griešanai, taisot kapsulu, un arī cut-down'am, ja pašam to būs jātaisa.

Pagājušajās brīvdienās izbraucu ar velo ziemīgā treniņā, paņemot līdzi testa braucienā bortdatoru un backup sistēmu. No četrām sistēmām, kas tika pārbaudītas, darbojās pusotra. :) Vēl jāpiestrādā.

Vakar, sēžot astronomijas lekcijā, ātri piemetu, ko un kā mums īsti nāksies nodrošināt ar elektrību. Sanāca daudz. Vēlāk varbūt uzzīmēšu shēmiņu, taču tagad vienkārši sarakstā:

  • Bortdators – Stalker (4 AA uz 3.7V) + GSM modulis (4 AA)
  • Rezerves sakari – Nokia (3.7V Li-Ion) + GPS (3.7V Li-Ion)
  • Fotokamera – 4 AA (regulēts, neregulēts?)
  • Cut-down – nav zināms, taču domāju, ka varētu būt 4 AA
  • Pīkstulis – 9V kronas tipa baterija (vajag LiFeSO4, jo parastā alkaline sver nejēgā daudz)
  • LED lampiņas – nav zināms
  • 808. kameriņa (3.7V Li-Ion)
  • Sildītājs – nav zināms, varētu būt 1-2 AA

Kopā līdz pat 18 AA baterijām! O.o Un kopā 47V. :)

Kaut kad svēru atsevišķas lietas, kas varētu tikt izmantotas kapsulā, un tad man sanāca, ka viena LiFeSObija tikai 16 grami + 13 g 4AA holderis, kopā 77 grami par četrām. 300 grami tikai baterijām, neskaitot Li-Ion. Heh.. Un cik tur vietas un vadu vajadzīgs..

Ienāca prātā, ka Stalkeri un varbūt vēl ko varētu barot no vienas vai divām AA baterijām, izmantojot DC-DC būsteri, lai dabūtu vajadzīgos voltus. Tas, protams, notiek uz ampēru rēķina, taču Stalkerim tos vajag maz. Jāpatestē. Kur vēl ko konsolidēt, grūti teikt.

Balonam vajag gāzi, kas vieglāka par gaisu. Tā var būt hēlijs, ūdeņradis, metāns vai teorētiski pat slāpeklis. Absolūti lielākā daļa amatieru izmanto hēliju, jo tā ir pilnīgi inerta gāze un tādā ziņā arī droša. Daži ir izmantojuši ūdeņradi, piemēram, arī tie, kas no Kalifornijas veica 10000 km lidojumu līdz Eiropai. Zinu, ka UKHAS cilvēki plānoja veikt augstuma rekorda mēģinājumu ar ūdeņradi pildītā balonā kaut kad ap šo laiku, taču tas vēl nav noticis. Jāseko jaunumiem.

Mēs arī (vismaz pašlaik) plānojam lietot ūdeņradi. Tam ir vairāki iemesli:

  • Tas ir "zaļāk", jo hēlija krājumi uz Zemes ir ļoti ierobežoti, tas ir neatjaunojamais resurss, lai arī tas ir otrs izplatītākais elements Visumā. "Zaļums" ir arī viens no mūsu projekta pamatmērķiem – lai redzētu, cik patiesībā maza un trausla mūsu planēta ir.
  • Ūdeņradis ir vieglāks par hēliju. Tā kā mums tā ir pirmā reize un mēs izmantosim dažus sadzīves elektronikas priekšmetus, tad mūsu kapsula nebūs tik viegla, cik tā teorētiski varētu būt. Līdz ar to – būs nepieciešams pildīt mazliet mazāk gāzes.
  • Ūdeņradis ir krietni lētāks par hēliju, kas diemžēl nav mazsvarīgi.
  • Ūdeņradi hēlija vietā balonu laišanai lieto dažādu valstu meteoroloģiskie dienesti (arī LVĢMC), tāpēc nekas jauns tas nav un gan jau viņi zina, ko dara.

Protams, ūdeņradim ir mīnusi – tas ir viegli uzliesmojošs (te visi atceras Hindenburgu), taču, ja ievēro piesardzību, tai nebūtu jābūt problēmai, jo ūdeņradis var uzliesmot tikai tad, ja tas sajaucies ar pietiekamu daudzumu skābekļa un ir dzirkstele. Balonu mēs pildīsim ārā, brīvā dabā, tāpēc, ja arī ūdeņradis kaut kur noplūdīs, tas nekur, piemēram, pie griestiem neuzkrāsies. Jāizvairās no gaisa iepildīšanas balonā pirms ūdeņraža. Tas arī viss.

Pašlaik vēl nav precīzi zināms, kāds būs mūsu kapsulas svars (jo daudz kas vēl nav izdarīts), taču domāju, ka rupji rēķinot, tā svērs ap 800-1100 gramiem. Protams, vēl jāpieskaita izpletni (50 g), takelāžu un visu, visu, kas nav pats balons. Tādā gadījumā, ņemot vērā balona lielumu (1000g), vajadzīgo pacelšanās ātrumu (5-6 m/s) un kapsulas svaru, mums nepieciešami aptuveni  3.3-5.5 m3 He vai 2.8-4.7 m3 H2. Konkrēts gāzes apjoms, protams, atkarīgs no kravas svara un vajadzīgā pacelšanās ātruma. To visu būs precīzi jāsver, jāapdomā un jārēķina, ņemot vērā arī vēlamo lidojuma trajektoriju un nolaišanās vietu.

Gāzi var dabūt noteikta tilpuma balonos – He ir 10, 20 vai 40 litru balonos (1.8, 3.7 vai 7.3 m3) par 52, 90 vai 150 latiem. H2 ir 20 vai 50 litru balonos (3.6 vai 8.9 m3) par 25 vai 40 latiem. Ievērojama šķirba, ne? Skatoties, kāds būs vajadzīgais gāzes apjoms, var būt jāņem vienu, ko neizlieto, vai jākombinē vairākus..

Vietas, kur tikt pie vajadzīgās gāzes, ir vairākas, taču visas tāpat ir AGA dīleri – Reatek, Sanistal, Elme Messer. Viena ir Siguldā, kas man būtu ļoti ērti, bet nav zināms darbalaiks. Vēl kā variants ir Saulkrasti ar K-Rautu (darbojas brīvdienās) vai Cēsis. Vēl gan neesmu ne ar vienu sazinājies, lai noskaidrotu iespējas un detaļas.

Par pašu pildīšanu. Pašlaik man nav skaidrs, kā uzpildīšanas ietaisi savienot ar gāzes balonu, un vai tur vajag kādu regulatoru vai var iztikt. Tīri tā tehniskā puse. Būs jāredz klātienē gāzes balonu un jārunā ar speciālistiem. Tālāk no gāzes balona nāks lokana šļauka uz resnāku plastmasas cauruli ar 90 grādu leņķi, pie kā stiprināsies atsvars, un tad uz augšu tāda pati caurule (balona kakla diametrā!), kurai tiks uzmaukts balons.

Nedēļa kopš jaunā GPS moduļa saņemšanas pagājusi, pienācis 2012. gads (augsta lidojuma Jauno gadu visiem!), un jau esmu apguvis darbošanos ar uBlox moduli.

Lai savienotu to ar Arduino or compatible, vajag pielodēt tikai četrus vadiņus – RX, TX, VCC un GND. Moduļa barošanai un loģikai vajag 3.3V, ar 5V tas nodegs!

FSA03 – priekšpuse FSA03 – aizmugure

uBlox'iem tāda forša fīča, ka tos var pamatīgi konfigurēt. Piemēram, var likt tiem nesūtīt parastos NMEA teikumus, bet gan pieprasīt informāciju vienā teikumā. To dara ar īsu komandiņu:

$PUBX,00*33

Atbilde izskatās, piemēram, šādi:

$PUBX,00,174725.00,5708.88971,N,02460.20166,E,115.655,G3,11,23,1.138,179.62,-0.194,,1.12,1.76,1.16,10,0,0*71

Tur ir laiks, koordinātes, augstums, ātrums, virziens, informācija par pozicionēšanas precizitāti un tā. Tā kā visu šo informāciju saņem vienā piegājienā, tad tas, protams, prasa daudz mazāk resursu, kā arī apstrādāt ir vieglāk.

Komunicēšanai ar moduli var izmantot gan dzelzisko seriālo pieslēgumu, gan softisko (un līdz ar to jebkurus -duino pinus) ar SoftwareSerial / NewSoftSerial bibliotēku. Tur viss vienkārši.

Cita lieta, ko nepieciešams konfigurēt, ir navigācijas režīms. Pēc noklusējuma tas ir "gājēju" režīmā, taču, lai GPS darbotos virs 18 km augstuma, to nepieciešams pārslēgt uz "gaisā" režīmu, tad tā limits ir 50 km. Kods, kā to izdarīt, ir pieejams UKHAS wiki lapā. Arī tur viss diezgan vienkārši.

Vēl varbūt vajadzēs tam pateikt, lai darbojas ekonomiskajā režīmā, tērējot mazāk resursu, taču ar to vēl neesmu eksperimentējis, kā tas ietekmē koordināšu precizitāti un fix'a dabūšanas ātrumu.

Lai gan šis modulis ir tik mazs un ar nelielu antenu, tas ir ļoti patīkami jūtīgs – ātri atrod satelītus pēc ieslēgšanas un dažreiz pat spēj to izdarīt arī dziļākajos Rīgas betona džungļos. Kas nav tik jauki – modulim nav pastāvīgās atmiņas, tāpēc, tiklīdz tas paliek bez barošanas, tā pie nākamās ieslēgšanas tam no jauna jāmeklē visi satelīti un tas prasa zināmu laiku (lai gan normālos apstākļos, kad bez lieliem traucēkļiem redzamas debesis, tas notiek ļoti ātri). To var labot, pievienojot atsevišķu bateriju līdzīgi kā RTC moduļiem, taču diez vai uz to saņemšos. Lētajā Garmin GPS-15F modulī tāda baterija ir.

Kaut arī pirkums kopumā sanāca mazliet dārgāks kā biju plānojis (briti webā norāda cenas bez nodokļa!), kopumā esmu ar to ļoti apmierināts. Modulis ir jaudīgs. Un mēs vismaz tagad zināsim, kur un cik augstu balons pabijis virs 18 km robežas.

Arduino un kloniem ar ATMega328P ir tikai 2KB operatīvās atmiņas (RAM), kas no vienas puses nav maz, bet no otras – ar laiku jebkuru atmiņu var piepildīt, pat pārāk neizvirstot, rakstot kodu, kam jātiek galā ar daudzām lietām.

Problēma rodas tad, ja kodā tiek izmantotas teksta virknes – tās tiek glabātas tajā pašā mazajā RAM, līdz ar to, ja teksta ir pietiekami daudz, var vairs neatlikt vietas atmiņā, kur glabāt pārējos mainīgos, un tad viss kļūst neprognozējami un slikti.

Toties ir iespēja stringus glabāt Flash atmiņā un ielasīt tos operatīvajā atmiņā, kad nepieciešams. Tas ir drusku piņķerīgi, taču, ņemoties ar bortdatora programmatūru, sapratu, ka bez tā neiztikšu. Rezultāts – ļoti labi sanāca. No 165B brīvās atmiņas tiku pie 371B! Tas ir no 8 uz 18%!

Lieta tāda, ka uBlox GPS modulim var nosūtīt šādas tādas komandas, lai tas, piemēram, nepārtraukti nesūtītu parasto NMEA informāciju, bet gan dotu man to informāciju vienā piegājienā un tikai pēc pieprasījuma. Kopā tām komandām sanāk padaudz teksta. Plus vēl GSM modulim ir jānosūta dažas AT komandas – arī teksts. To visu tad arī pārvietoju no RAM uz Flash atmiņu.

Piemērs, pēc kura vadījos, – Arduino - PROGMEM. Protams, Flash atmiņā šādi var glabāt ne tikai tekstus, taču tā šoreiz bija mana lielākā sāpe, tāpēc es te par to.

 
Ierakstu arhīvs