Fehlmessung Ultraschall-Entfernung bei bewegender Luft ?

ja

:-) Also ich gehe davon aus dass es schon was ausmacht. Wenn sich das 
Medium Luft bewegt, dann wird auch der darin befindliche Schall 
schneller sein. Dazu kommt noch eine sehr ungleiche Strömung. Unterm 
Heli wird sie schnell sein, darunter weniger, wahrscheinlich sogar sehr 
verwirbelt. Das könnte für ein unscharfes Signal sorgen. Natürlich ist 
die Luftgeschwindigkeit im vergleich zur Schallgeschwindigkeit gering, 
aber eine Auswirkung ist da.

nein, weil sich die Strömungsgeschwindigkeit in einer Richtung addiert, 
in der anderen subtrahiert.

1m-10m Reichweite kannst Du vergessen. Die Genauigkeitsanforderung 1cm 
ist schon wegen der dann nötigen hochgenauen Lufttemperaturmessung 
illusorisch.

So Meter- bis cm Bereich könnte gehen, dann aber auch ungenauer.

Würde ich nicht probieren, das geht so nicht.

Cheers
Detlef

Detlef _a schrieb:
> nein, weil sich die Strömungsgeschwindigkeit in einer Richtung addiert,
> in der anderen subtrahiert.

Wenn du gelesen hättest was er geschrieben hat, dann wüsstest du dass am 
Heli nur der Sensor sein soll und die Rückmeldung über Funk kommt.

Und selbst wenn der Schall hin- und zurück ginge hättest du nicht recht. 
Aber auf den Fehler fällt man leicht herein, hab ich auch erst in der 
FOS lernen müssen :-) Rechne mal als Extrembeispiel aus was passiert 
wenn z.B. eine Strecke von 1000m mit einer Geschwindigkeit von 100m/s 
zwei mal zurückgelegt wird. Dann rechnest du aus was passiert wenn die 
1000m einmal mit 1 m/s und als Ausgleich dafür das zweite mal mit 199 
m/s zurückgelegt werden. Du wirst sofort bei den 1 m/s sehen, dass es 
insgesamt viel länger dauert weil schon bei dem Anteil in die erste 
Richtung die Zeit größer ist als die Gesamtzeit beim ersten 
Rechenbeispiel. Das ist natürlich jetzt eine extreme Rechnung und bei 
Schall wird eh alles in der Messgenauigkeit die da ja recht grob ist 
untergehen, aber theoretisch gibts die Unterschiede sehr wohl.

Bei Rechnungen von wegen "ein Auto fährt mit Geschwindigkeit X die 
Strecke und will später die Zeit aufholen. Mit welcher Geschwindigkeit Y 
muss er fahren?" fällt das aber stark ins Gewicht. Da gabs sogar mal ne 
lustige Aufgabe die auf den ersten Blick und auch auf den zweiten ganz 
normal aussieht. Ich krieg sie nur nicht mehr hin. Lief aber drauf raus 
dass man eine Runde auf der Rennstrecke fährt und dann die gleiche Runde 
nochmal um die Durchschnittsgeschwindigkeit auf einen bestimmten Wert zu 
kriegen. Die Antwort wäre gewesen: unendlich schnell.

A.N. schrieb:
> Und wieso sollte das nun ein moduliertes US-Signal stören ?

Es gibt vielleicht verschiedene Ausbreitungswege mit verschieden langen 
Laufzeiten. Aber das wichtigste ist, dass die Laufzeit kürzer ist durch 
die Geschwindigkeit der Luft. Zwischen Boden und Sensor ist die Luft in 
Bewegung, also ein anderes Bezugssystem.

>>Aber auf den Fehler fällt man leicht herein

Stimmt, das war nen Fehler, falsch gedacht. Und gelesen habe ich auch 
nicht richtig.

Wenigstens was gelernt.

Cheers
Detlef

Alf schrieb:
> oder ich sende ein Rauschen und
> mach am Empfänger ein DSP rein (Blackfin) und berechne die Laufzeit über
> ne Autokorrelation.

Bedenke das die US Wandler eine kleine Bandbreite haben Rauschen aber 
theoretisch eine unendliche Bandbreite benoetigt.

Die Temperatur macht Dir das kaputt.

Mal gerechnet:
Bei 20°C läuft der Schall mit  ~ 20*sqrt(273+20)~342m/s
Bei 17°C läuft der Schall mit  ~ 20*sqrt(273+17)~341m/s
Der Laufzeitunterschied auf 10m beträgt dann 10*(1/342-1/341)~85usec
Für Deine 1cm Auflösung benötigt der Schall aber nur 29us, also hauen 3 
Grad Temperaturänderung Deinen Meßwert um das dreifache der Auflösung 
weg: Du mußt dann die Temperatur sehr genau kennen.

Modulation der US Übertrager mit Pseudorandom noise geht, der läßt sich 
gut korrelieren, die Bandbreite der übertrager ist allerdings nur 
40kHz+/-1kHz, also langsam modulieren, also lange korrelieren ;-(

Gibt nix umsonst.
Hoffe, ich habe weniger Fehler von mir gegeben als beim letzten post.

Cheers
Detlef

Elektrostatische Wandler sind viel breitbandiger.

>Wenn du gelesen hättest was er geschrieben hat, dann wüsstest du dass am
>Heli nur der Sensor sein soll und die Rückmeldung über Funk kommt.

>Und selbst wenn der Schall hin- und zurück ginge hättest du nicht recht.

Die Laufzeit des Signales ist stark abhängig von
1.) Entfernung
2.) Windgeschwindigkeit
3.) Temperatur

Würde er in beiden Richtungen mit US messen dann kann er den Einfluß der 
Temperatur komplett eliminieren.

Man kann also bei bekannter Entfernung die Windgeschwindigkeit messen 
oder bei bekannter Windgeschindigkeit die Entfernung ausrechnen. Nicht 
beides.

In eine und/oder zwei Richtung wird das nicht funktionieren. Wenn dann 
müsste man schon ein triangulierendes System aufbauen, also mehr als 2 
Sender/Empfänger.

Als nicht unproblematisch erachte ich die Turbolenzen, gerade diejenigen 
dicht vor den US Transducern.

Gruß Hagen

PS: ich weiß das eine US-Lösung einfach erscheint aber wenn dann würde 
ich für dieses Problem auf Kamerabasierte Systeme ausweichen. Zb. auf 
dem Boden starke IR-LEDs in einem Dreieck angebracht mit bekannter 
Seitenlänge. Am Copter eine dieser Wii Kameras die bis zu 6 
IR-Leuchtpunkte tracken können. Diese Kamera hat quasi den ganzen DSP 
Kram schon Onboard und gibt dir die Koordinaten der IR-LEDs aus. Bei 
bekanter Abbildungsgröße der Kamera und bekannter Seitenlänge des 
IR-LED-Dreiecksmusters ist es nur noch eine Frage sanfter Mathematik um 
den Abstand, sogar winkelversetzt zum Ziel ausrechenen zu können.

Ich würde das mit diesen Laser Entfernungsmessern machen, die sind so 
genau und auch inzwischen erschwinglich. Aber das war ja nicht die Frage 
des TO.

Cheers
Detlef