Справочник функций

Ваш аккаунт

Войти через: 
Забыли пароль?
Регистрация
Информацию о новых материалах можно получать и без регистрации:

Почтовая рассылка

Подписчиков: -1
Последний выпуск: 19.06.2015

Эхолот на базе ПК

11K
11 июля 2007 года
petcheneg
13 / / 17.08.2005
В общем, есть такая необходимость -написать эхолот на базе ПК, с функцией просмотра рельефа дня и толщи воды(по сути -УЗИ). С чего начать, какие использовать алгоритмы? Желательно на ASMе и WinAPI. Может есть у кого опыт подобный, или, ссылки на аналогичное. Например, -как отобразить правильно принятые данные на экран -дать картинку? Как обработать фазовый отклик сигнала, создать рельеф картинки, а не просто время отзыва от препятствия(дна).? Буду благодарен.
3.3K
11 июля 2007 года
GENA_DJ
123 / / 08.03.2005
Железо для эхолота уже готово?
11K
11 июля 2007 года
petcheneg
13 / / 17.08.2005
Железо -не проблемма. Излучатель пьезо, 200-300 кГц. Он же становитс приёмником после отправки пачки импульсов. Скорее всего будет на Com-порт, проще будет усилитель передатчика. В дальнейшем, возможно на USB. Пока, цель вывести картинку на экран. Первоначально можно обойтись пьезоэлементом типа ЗП-3 посаженным на com-порт, получить ""интерьер" комнаты на экран. После отладки уже можно умощнять сигнал.
3.3K
11 июля 2007 года
GENA_DJ
123 / / 08.03.2005
А Вы сами верите в то, что говорите? Я - пока нет.

Прошу рассказать поподробнее: как при помощи COM-порта и УЗ-излучателя снять интерьер комнаты.
252
11 июля 2007 года
koderAlex
1.4K / / 07.09.2005
прикалывается наверно .
11K
11 июля 2007 года
petcheneg
13 / / 17.08.2005
Послать ачку импульсов в порт(вывод), считать с него(ввод) же отражённый ответ, подсчитать время возврата(расстояние). Это понятно глубиновер. А вот считать сдвинутые по фазе отклики, от плоскостей(предметов), тут, знаний моих недостаточно. Работает как УЗИ.
11K
11 июля 2007 года
petcheneg
13 / / 17.08.2005
Цитата: koderAlex
прикалывается наверно .



И в чём же прикол? Ресурс шутников чтоли? Кабинет УЗИ знаком? Нечего сказать? Так и скажите, -не поможем. Зачем пустословить...

252
11 июля 2007 года
koderAlex
1.4K / / 07.09.2005
Цитата: petcheneg
И в чём же прикол? Ресурс шутников чтоли? Кабинет УЗИ знаком? Нечего сказать? Так и скажите, -не поможем. Зачем пустословить...


что получить трехмерную картинку нужно как минимум 3 приёмника . это раз . сом интерфейс слишком медленный для передачи нужного потока инфы . это два . использовать один кристалл для передачи и приёма низя - инерция не позволит . это три .

11K
11 июля 2007 года
petcheneg
13 / / 17.08.2005
Com приведён в качестве порта на стадии разработки. Основная проблемма именно в ней(отрисовке). Яже сказал, -в дальнейшем USB. Вот про 3 головки -уже дельно, хотя про 3D речи не шло.
В "Радио", были описания глубиномеров, один и тот же излучатель переключался на передачу и приём. Рыбопоисковые эхолоты, используют 1 ищлучатель(доступен в продаже). Материал -титанат баррия, цирконат титаната свинца, или, другие совееменные материалы(если будут доступны). Готовая головка от эхолота более доступна. Прорблемма в обработке отклика от объекта. Не знаю с чего начать. Вот и пытаюсь упрощённо получить отклик от стен и прорисоват его.
Подобное устройство кратко описано тут http://www.nppgamma.com/Zvukovizor.htm
Но, оно громоздко и практически недоступно. ПК, снял бы некоторые моменты формирования сигнала и его обработки.
3.3K
11 июля 2007 года
GENA_DJ
123 / / 08.03.2005
Думается так. Ввуду очень маленького времени отклика и достаточно высокой частоты предлагаю такой подход.

Измерение времени отклика и сдвига фаз выполняется полностью аппаратно.

Со временем отклика более-менее всё понятно - послать импульс, одновременно с посылом импульса запустить генератор прямоугольных импульсов высокой частоты, дождаться ответа (это одна из сложностей), остановить генератор. Если посчитать число импульсов генератора во время от запуска до остановки, то можно получить время отклика. Это время и нужно для отрисовки грубины.

Как быть с фазовым сдвигом - пока затрудняюсь сказать. Видимо нужно интегрировать отклик как с сигналом начальной фазы, так и с сигналом, сдвинутым на 90 градусов. На основе этих интегралов вычислять фазу.

Какие еще предложения?
252
11 июля 2007 года
koderAlex
1.4K / / 07.09.2005
глубиномеры работают в воде . для узи используют специальный гель . есть такая штука - "коэффицент передачи при пеходе границы двух сред" . в общем случае он зависит от соотношения плотностей . ...в общем штудируй матчасть , на эту тему столько патентов делано , что до программирования тебе ещё не скоро .
11K
11 июля 2007 года
petcheneg
13 / / 17.08.2005
Перехода сред нет. Использоваться будет только в воде. Магазинные излучатели существуют двух видов -днищевые(врезаются напостоянку) и транцевые(вешаются за борт с небольшим заглублением. Или, попробовать фиксировать ослабленные эхо-импульсы? Тогда, на входе нужен АЦП. Отклик с наибольшим уровнем рисовать по центру. Ослабленный на n рисовать сбоку от основного, ослабленный на 2n рисовать ещё дальше... Тогда, понадобится какой то строб, чтоб не попадали в одну строку отклики только одного уровня. Читать АЦП периодически с равными интервалами, сохранять данные в массив, с размерностью как и количество ослаблений. Затем уже массив выводить в картинку, меняя цвет точек. Вариант?
252
11 июля 2007 года
koderAlex
1.4K / / 07.09.2005
Цитата:

Первоначально можно обойтись пьезоэлементом типа ЗП-3 посаженным на com-порт, получить ""интерьер" комнаты на экран


Цитата:

Перехода сред нет. Использоваться будет только в воде.


Как это .... Жак Иф Кусто не твой родственник ? А то не понимаю чегото . (

11K
12 июля 2007 года
petcheneg
13 / / 17.08.2005
Не родственник -коллега.
В окончательном варианте -ноут на борту, излучатель за бортом. Осмотр дна перед погружением. Многовремени уходит на поиск в сильно мутной(0.2-0.5 м) воде, можно в полуметре пройти и не увидеть. Пока достанешь -до нескольких суток, рыбы уже объедают. "Итнерьер" -на время отладки. После, несложно внести поправки на скорость распространения волн в воде.
Как это часто бывает -ведомства не находят средств на оборудование, предпочитая оплатить затянувшиеся водолазные работы. Но, водолазам то удобней погрузиться и поднять, чем часами челночить большие площади(пляжи, причалы)...
252
16 июля 2007 года
koderAlex
1.4K / / 07.09.2005
тогда моделировать в ванне придётся . )
в общем я уже сказал - коэффицент отражения звуковых волн от границы сред есть некоторая функция от отношения плотностей . точнее сказать не могу - ищи книжки или на физфак какой нить обратись .
1.6K
16 июля 2007 года
Vov4ick
476 / / 01.02.2007
Я бы посоветовал автору перед погружением в философские рассуждения нагуглить и почитать соответствующей литературы (не описаний готовых приборов, а именно теории и схемотехники). Помнится в журнале "Радио" были статьи про эхолот. Если вы хотите делать действительно неплохое по параметрам устройство, а не детскую игрушку-дальномер, то ПЭВМ здесь не отделаться, нужна довольно продвинутая аналоговая часть, которую вам и предстоит собрать, а программирование здесь не представляет большой сложности.
252
16 июля 2007 года
koderAlex
1.4K / / 07.09.2005
Sizikov_UstMetodyObrabIzmeren.djvu - старая , но неплохая книженцыя по обработке сигналов на компе . могу скинуть мылом .
241
17 июля 2007 года
Sanila_san
1.6K / / 07.06.2005
Я полагаю, можно записать отражённый сигнал одного излучателя несколькими приёмниками, оцифровать дорожки с каждого и потом всё обрабатывать программно. Аппаратная часть не очень сложная, сложность же программы возрастает значительно, хотя всё это решаемые проблемы.

Кстати, господа, зря сразу прикалываетесь. petcheneg, как я понял, трупы искать собрался, а это, как ни крути, благое дело. Автору я бы пожелал лишь отделять задачи от инструментов их решения, поскольку инструменты подбираются сообразно задаче, а не наоборот. :)
241
17 июля 2007 года
Sanila_san
1.6K / / 07.06.2005
Цитата: petcheneg
Или, попробовать фиксировать ослабленные эхо-импульсы? Тогда, на входе нужен АЦП. Отклик с наибольшим уровнем рисовать по центру. Ослабленный на n рисовать сбоку от основного, ослабленный на 2n рисовать ещё дальше... Тогда, понадобится какой то строб, чтоб не попадали в одну строку отклики только одного уровня. Читать АЦП периодически с равными интервалами, сохранять данные в массив, с размерностью как и количество ослаблений. Затем уже массив выводить в картинку, меняя цвет точек. Вариант?


Не надо пока рисовать массивы, надо сначала представить принцип, потом описать процесс, который этот принцип реализует, и только после этого рисовать массивы. Мне такой подход кажется самым разумным.

Теперь по матчасти. В простейшем варианте взять, скажем, 3 приёмника и расположить их в углах правильного треугольника, в центре которого поставить передатчик. Пока будем предполагать, что передатчик имеет полусферическую диаграмму направленности. каждый из приёмников пишет свой сигнал в отдельный канал, получается три дорожки. Время начала импульса фиксируется там же. Потом на записях можно проанализировать три версии импульса. По разности времени появления сигнала в разных каналах вычисляется направление, по времени прихода - расстояние. Сложнее с распределёнными отражателями, но там можно попробовать оценить их форму и направление по форме отражённого импульса.

Аппаратные сложности - передача сигналов в приёмник и оцифровка.

Как самый грубый и тупой вариант можно попробовать изобрести узконаправленную антенну и ею механически сканировать. Ещё один вариант - фазированная антенная решётка. Ещё один вариант - использование эффекта Допплера, то есть антенны движутся относительно дна. Вариантов довольно много.

241
17 июля 2007 года
Sanila_san
1.6K / / 07.06.2005
Кстати о птичках:
1. Сколько времени можно потратить на сканирование?
2. Какова потребная точность?
3. Какая матчасть доступна?
11K
17 июля 2007 года
petcheneg
13 / / 17.08.2005
Цитата: Sanila_san
Кстати о птичках:
1. Сколько времени можно потратить на сканирование?
2. Какова потребная точность?
3. Какая матчасть доступна?



Время, практически не ограниченно. Либо "Шарить УЗИ" либо многочасовые погружения...
В идеале -точность УЗИ кабинета. В реале, достаточно для распознания тела среди камней и травы. Хотя бы примерно -снихить количество "порожних" спусков.
Доступны покупные излучатели от рыбопоисковых эхолотов(кабель коаксиал). Промышленные приборы позволяют рисовать рельеф дна, но, для распознания предмета(тела) очень недостаточтое разрешение, только контур дна... Что то можно приобрести, за разумные цены. Вот и пытаемся "вылезти" с минимумом затрат. С математикой туго, потому и интересуюсь, -в каком направлении двигаться(методы, алгоритмы).

Цитата: koderAlex
Sizikov_UstMetodyObrabIzmeren.djvu - старая , но неплохая книженцыя по обработке сигналов на компе . могу скинуть мылом .



Не помешает. Спасибо. [email]petcheneg@yandex.ru[/email]

Извиняюсь за отнятое время, действительно необходимость назрела.
Конечно буду искать в сети, уже ищу...

Пример промышленногго устройства, с однолучевой головкой.
http://www.marion.ru/assort.asp?from=ya&productid=1677
Что можно увидеть на таком экране. Глубины достаточно до 50м.

241
18 июля 2007 года
Sanila_san
1.6K / / 07.06.2005
Как вариант для "подумать" - принцип работы радиолокатора бокового обзора. Сейчас проверю идею с узконаправленными излучателями/приёмниками и подскажу, если получится.
241
19 июля 2007 года
Sanila_san
1.6K / / 07.06.2005
Цитата: petcheneg
Доступны покупные излучатели от рыбопоисковых эхолотов(кабель коаксиал). Промышленные приборы позволяют рисовать рельеф дна, но, для распознания предмета(тела) очень недостаточтое разрешение, только контур дна...

Поищи способы формирования луча, ведь ультразвук в воде подчиняется законам геометрической оптики.

Цитата: petcheneg
Что то можно приобрести, за разумные цены. Вот и пытаемся "вылезти" с минимумом затрат.

Вообще говоря, это самый хороший способ. Самодельщина - неплохое решение, но промышленные прибьоры обыкновенно бывают лучше.

Цитата: petcheneg
С математикой туго, потому и интересуюсь, -в каком направлении двигаться(методы, алгоритмы).

Я бы советовал такой способ: изготовить излучатель с цилиндрической линзой, по идее, он будет давать плоский широкий луч. Таким лучом короткими импульсами сканировать пространство сбоку даже с неподвижной точки. Короткий импульс длиной t за счёт множественных отражений "растянется", и приёмник получит длинный импульс (длиной T), модулированный по амплитуде. Из эхо-ответа можно выделить T/t деталей, то есть пикселей, следовательно, потребуется частота дискретизации как минимум 1/(2T/t) герц. В результате дискретизации получится одномерный массив, в котором номер элемента характеризует расстояние, а значение элемента - отражательную способность. Эффект сканирования получается при перемещении луча известным для системы образом.

В таком виде аппаратная часть представляется не очень сложной.

Как это можно доработать?

  1. Поставить несколько принимающих микрофонов, в этом случае возможно использовать фазу принимаемого сигнала для формирования диаграммы направленности. По-хорошему, это делается даже аппаратно, копать надо на тему синфазного приёма сигнала несколькими датчиками и фазовых фильтров вообще.
  2. Использовать мощные быстродействующие излучатели для уменьшения длительности сканирующего импульса.
  3. Сканировать в движении и использовать явление доплеровского сдвига для формирования нужной диаграммы направленности.
  4. Сканировать одно место несколько раз с вычитанием различий в сигналах. Это, по идее, позволит отфильтровать подвижные объекты вроде рыб и, возможно, водорослей.
Пока так. Вероятно, я ещё что-нибудь придумаю.
Реклама на сайте | Обмен ссылками | Ссылки | Экспорт (RSS) | Контакты
Добавить статью | Добавить исходник | Добавить хостинг-провайдера | Добавить сайт в каталог