Эхолот на базе ПК
Прошу рассказать поподробнее: как при помощи COM-порта и УЗ-излучателя снять интерьер комнаты.
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 .
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.
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?
Первоначально можно обойтись пьезоэлементом типа ЗП-3 посаженным на com-порт, получить ""интерьер" комнаты на экран
Перехода сред нет. Использоваться будет только в воде.
Как это .... Жак Иф Кусто не твой родственник ? А то не понимаю чегото . (
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)...
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 .
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. :)
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.
1. Сколько времени можно потратить на сканирование?
2. Какова потребная точность?
3. Какая матчасть доступна?
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).
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.
Поищи способы формирования луча, ведь ультразвук в воде подчиняется законам геометрической оптики.
Вообще говоря, это самый хороший способ. Самодельщина - неплохое решение, но промышленные прибьоры обыкновенно бывают лучше.
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?
- 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.
- Использовать мощные быстродействующие излучатели для уменьшения длительности сканирующего импульса.
- Сканировать в движении и использовать явление доплеровского сдвига для формирования нужной диаграммы направленности.
- Сканировать одно место несколько раз с вычитанием различий в сигналах. Это, по идее, позволит отфильтровать подвижные объекты вроде рыб и, возможно, водорослей.