Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wetterballon


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Thomas K. (__thomas__)


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Hallo,

wir wollen einen Wetterballon an unserer Uni in die Atmosphäre schicken. 
Dabei wollen wir die Luftfeuchtigkeit bis in eine Höhe von 30 km messen 
und wenn möglich auch die Flugroute per GPS aufzeichnen.

Beides wollen wir an einen Mikrocontroller anschließen. Wir haben zwar 
schon auf einem AVR board programmiert, allerdings haben wir noch nie 
eines alleine Zusammengestellt.

Unsere Frage daher:
Wir haben wahlweise einen Feuchtigkeitssensor mit I²C Anschluss oder mit 
einem Digital sbus. Welchen Microcontroller nehmen wir hierfür am 
besten? Die Daten sollten danach am besten auf einem USB Stick oder 
etwas ähnlichem vorliegen. Zudem muss der Controller entweder bis zu 
-40° funktionieren oder wir schlißen ihn per ca 5cm langen Kabel an die 
Außenwand unserer Isolierung hängen.

Wäre super wenn ihr uns da weiterhelfen könnt (:

mfg Thomas

von Karl H. (kbuchegg)


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Thomas Kkkk schrieb:
> Hallo,
>
> wir wollen einen Wetterballon an unserer Uni in die Atmosphäre schicken.
> Dabei wollen wir die Luftfeuchtigkeit bis in eine Höhe von 30 km messen
> und wenn möglich auch die Flugroute per GPS aufzeichnen.
>
> Beides wollen wir an einen Mikrocontroller anschließen. Wir haben zwar
> schon auf einem AVR board programmiert, allerdings haben wir noch nie
> eines alleine Zusammengestellt.

So schwer ist das nicht. Nur keine Angst
Hier
AVR-Tutorial
findet ihr die Grundschaltung für die Megas.

Bei GPS müsst ihr aufpassen. Viele haben eine Höhenobergrenze. Aus dem 
Gedächtnis liegt die irgendwo bei 10km. Darüber verweigern sie.

>
> Unsere Frage daher:
> Wir haben wahlweise einen Feuchtigkeitssensor mit I²C Anschluss oder mit
> einem Digital sbus.

Ich würde I2C nehmen. Da finden sich genügend Beispiele und elektrisch 
ist das simpel.

> Welchen Microcontroller nehmen wir hierfür am
> besten?

'Am besten' ist ein dehnbarer begriff. Am Besten ist oft einfach der µC 
mit dem ihr umgehen könnt. Ein anderer µC bedeutet neue 
Einarbeitungszeit, neue Probleme. Und für das was ihr vorhabt, tut es so 
ziemlich jeder ...

> Die Daten sollten danach am besten auf einem USB Stick oder
> etwas ähnlichem vorliegen.

...
bis auf USB. Das würde ich mir gleich wieder abschminken. Als USB Host 
aufzutreten ist nicht ganz trivial. Muss aber auch nicht sein. Zum 
Datenspeichern funktionieren SD-Karten ganz ausgezeichnet.

> Zudem muss der Controller entweder bis zu
> -40° funktionieren oder wir schlißen ihn per ca 5cm langen Kabel an die
> Außenwand unserer Isolierung hängen.

Ich würde ihn mit reinnehmen. Ich denke mal, wenn man den einigermassen 
gut isoliert, wird er durch die Eigenerwärmung bei der Arbeit nicht 
erfrieren. Haben ja andere auch schon gemacht.

> Wäre super wenn ihr uns da weiterhelfen könnt (:


Im Web gibts doch einige Erfahrungsberichte, inklusive Beschreibung der 
eingesetzten Elektroniken. War da noch nichts dabei?

von Purzel H. (hacky)


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Fuer den Fall, dass GPS nicht mehr mag oberhalb einer gewissen Hoehe 
sollte man einen Drucksensor dabei haben.

von raketenfred (Gast)


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Also ich weiß, dass hier schon der ein oder andere einen Ballon 
hochgeschickt hat, und tolle Fotos ins Forum gestellt hat (Konnte man 
sehr schön die Erdkrümmung bei erkennen)

Sucht mal nach dem Eintrag, ggf. kann der Autor euch da weiterhelfen

von Alex B. (alex96)


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Hi

wenn du sonst noch fragen bei deinem Projekt hast kann ich dir gerne ein 
paar tips geben.
ich hab im februar auch einen wetterballon (aber nur mit Kameras) 
gestartet

http://vimeo.com/36233783

MfG Alex

von Michael M. (technikus)


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Thomas Kkkk schrieb:
> Die Daten sollten danach am besten auf einem USB Stick oder
> etwas ähnlichem vorliegen.

Wie Karl Heinz Buchegger schon geschrieben hat, SD-Karte geht vom 
Mikrocontroller aus bequem. Wenn es unbedingt USB sein muß, gibt es 
entsprechende USB-Controller, die sich von einem µC steuern lassen. 
Schau mal bei http://www.ftdichip.com/ nach Vinculum. Die gibt es auch 
irgendwo als fertige Module.

Servus
Michael

von tt2t (Gast)


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> Zum Datenspeichern funktionieren SD-Karten ganz ausgezeichnet.

Noch einfacher ist es - wenn das ausreicht - ein serielles EEPROM per 
I2C anzusprechen. Ihr könnt ja den I2C-Bus auch für die Sensoren 
verwenden. Die Daten dann vom µC z.B. über RS232 an den PC ausgeben, 
wenn ihr den Ballon wieder habt.

von Chris (Gast)


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Wie erwärmt ihr die Luft für die Feuchtigkeitsmessung oder nehmt ihr 
eine
haarhygrometer wie die anderen auch ?

von Thomas K. (__thomas__)


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Vielen dank für die Antworten.

Wir werden dann wohl SD verwenden, wichtig ist nur dass die Datenpunkte 
gespeichert werden.

Das mit dem Drucksensor anstatt des GPS Höhenmessers ist eine gute Idee, 
das werden wir in Betracht ziehen.

Für die Erwärmung werden handelsübliche Wärmepads verwenden. Das wurde 
bereits bei mehreren anderen Ballonprojekten erfolgreich angewendet.

Sobald wir fertig sind kann ich auch den Link online zu unserer Website 
onlinestellen.

mfg Thomas

von Uhu Uhuhu (Gast)


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Ich würde mir allerdings noch Gedanken über die Energiequelle machen da 
nicht alle mehr bei -40 C richtig arbeiten.

Temparatur wäre auch interessant.

Wenn ich mich nicht teusche kommt es dem öfteren vor das die Elektronik 
im Kondenzwasser ersäuft.

von Uhu Uhuhu (Gast)


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Eigentlich wie wollt Ihr den Ballon den wiederfinden wenn er 
Runtergekommen ist? Bekommt er einen Afu-Sender?

von nicht neu (Gast)


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von Thomas K. (__thomas__)


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nicht neu schrieb:
> Inspiration durch Sternburg-Ballon ?
> 
http://www.spiegeloffline.de/2012/04/13/sternburger-erstes-deutsches-bier-im-weltall/

Gut geraten ;-) Allerdings wollen wir das ganze etwas seriöser 
durchführen, mit Messungen in den verschiedenen Luftschichten.


Uhu Uhuhu schrieb:
> Eigentlich wie wollt Ihr den Ballon den wiederfinden wenn er
> Runtergekommen ist? Bekommt er einen Afu-Sender?

Die Ortung funktioniert über ein Billig - Prepaidhandy. Die 
Positionsdaten werden nach der Landung einfach per SMS an uns gesendet.


Uhu Uhuhu schrieb:
> Ich würde mir allerdings noch Gedanken über die Energiequelle machen da
> nicht alle mehr bei -40 C richtig arbeiten.
>
> Temparatur wäre auch interessant.
>
> Wenn ich mich nicht teusche kommt es dem öfteren vor das die Elektronik
> im Kondenzwasser ersäuft.


Dem wollen wir mit einer guten Isolierung durch Styropor und 
Spiegel/Alufolie entgegenwirken. Zusätzlich verwenden wir Wärmegelpads 
als Heizung.

von B. L. (b8limer)


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Aquariumswärmer sind da ganz gut. Diese Pads halten 4-5 Stunden wie 
benötigt. Halten die Box (wenn einiger Maßen gut isoliert) auf ca. 15°C. 
Problem bei diesen Flügen ist einfach die Versicherung. Ohne die 
bekommst du keine Anmeldung bei der DSF durch. Und finde mal eine 
Versicherung die dir einen unkontrollierbaren Ballon mit Helium gefüllt 
für unter 100€ versichert. Alternative Illegal - wenn's allerdings 
falsch runterkommt dann hat man ein dickes Problem (Stichwort 
militärisches Kontrollgebiet, Kontrollzonen um Flughäfen, etc.). 
Billighandy würde ich nicht verwenden, hab ich üble Erfahrung gemacht. 
Speziell Temperaturänderungen und Schocks (auf den Boden) tun denen 
garnicht gut. Außerdem sollte man eine ext. GPS Antenne haben und wenn 
möglich auch eine externe Handyantenne. Die Ballons haben die üble 
Angewohnheit meist nicht an "guten" Orten zu landen.

Vorsicht mit Feuchtesensoren. Manche mögen keine tiefen Temperaturen. 
Als Worst-Case würde ich defintiv irgendwas um die -60°C anpeilen. Die 
Sonne macht zwar einiges wieder wett, aber wenn der Sensor schlecht 
liegt, gibt's Ärger und flasche Messwerte.

von Ralph (Gast)


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Thomas Kkkk schrieb:
> Zudem muss der Controller entweder bis zu
> -40° funktionieren

Such dir einen µC mit automotive Freigabe raus.
Die könne alle bis -40 °C.
Es gibt da auch AVR's mit einer solchen Freigabe.

von Thomas K. (__thomas__)


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B. Limer schrieb:
> Aquariumswärmer sind da ganz gut. Diese Pads halten 4-5 Stunden wie
> benötigt. Halten die Box (wenn einiger Maßen gut isoliert) auf ca. 15°C.

Danke für den Tipp, werden wir versuchen.

B. Limer schrieb:
> Problem bei diesen Flügen ist einfach die Versicherung. Ohne die
> bekommst du keine Anmeldung bei der DSF durch. Und finde mal eine
> Versicherung die dir einen unkontrollierbaren Ballon mit Helium gefüllt
> für unter 100€ versichert. Alternative Illegal - wenn's allerdings
> falsch runterkommt dann hat man ein dickes Problem (Stichwort
> militärisches Kontrollgebiet, Kontrollzonen um Flughäfen, etc.).

Die Versicherung haben wir auch schon stehen und genehmigt. Für 70 - 100 
€ kann man den Ballon wahlweise für eine Summe von 1 oder 2 Millionen 
Euro versichern. Zudem besteht die Möglichkeit sich an einen offizielen 
Dienst anzuhängen. (z.B. Wetterdienst).

B. Limer schrieb:
> Vorsicht mit Feuchtesensoren. Manche mögen keine tiefen Temperaturen.
> Als Worst-Case würde ich defintiv irgendwas um die -60°C anpeilen. Die
> Sonne macht zwar einiges wieder wett, aber wenn der Sensor schlecht
> liegt, gibt's Ärger und flasche Messwerte.

Da liegt auch im Moment das größte Problem. Die Sensoren, die ich bisher 
gefunden habe, halten nur bis -40°C. Ein Idee wäre, den Sensor zwischen 
Innen und Außenwand zu platzieren. Dann würde er von Innen gewärmt. 
Gleichzeitig könnte man ein kleines Loch vor dem Sensor platzieren, 
sodass genugen frische Luft von außen an den Sensor kommt.

von Günter (. (dl4mea)


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Hallo,

ich empfehle euch mal erst einige der von Profis gestarteten 
Wetterballons zu beobachten, da lernt man am besten was selbst bei denen 
alles schiefgehen kann.
Ist außerdem ein Heidenspaß die Dinger nach ca. 2h Flugzeit 
einzusammeln. Mehr als einen 402MHz-FM-Empfänger, einen PC mit 
Soundkarte und ggf. eine kleine 402MHz-Peilantenne für die letzten ca. 
500m braucht man nicht.
http://www.radiosonde.eu/RS00-D/RS00-D.html

Meiner Meinung nach die großen Knackpunkte für so ein Vorhaben:
- da oben herrschen -50°C Außentemperatur
- der Ballon landet im Wald und hat keinen GPS- bzw. GSM-Empfang

Soweit mir bekannt haben die bei der AATiS am meisten Erfahrung:
http://www.aatis.de/content/praxisheft-5-das-ballonheft

Günter (dl4mea)

von Hauspapa (Gast)


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Die mir bekannten Feuchtesensoren messen relative Luftfeuchtigkeit. 
Diese zu Heizen heisst falsche Messwerte zu produzieren. Andererseits 
nimmt die Luft bei so tiefen Temperaturen eh keine nennenswerten Mengen 
Wasser auf.

viel Erfolg
Hauspapa

von Glitch (Gast)


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Wie verhält sich der Feuchtesensor eigentlich, wenn er durch eine 
Wolkenschicht hindurchgeht? Tritt eine Sättigung ein, und regeneriert er 
sich selbst wieder? Wenn ja, wie lange dauert das? Die kommerziellen 
Radiosonden von Vaisala haben zwei Feuchtesensoren, von denen unterhalb 
der Tropopause wechselweise immer einer "trockengeheizt" wird und der 
andere mißt.

Für das Wiederauffinden würde ich mich nicht auf GPS und Mobiltelefon 
verlassen: wenn die Sonde am Boden liegt, hat sie eventuell keinen 
GPS-Empfang mehr oder kann keine GSM-Verbindung herstellen - dann war's 
das. Ein kleiner Sender (433MHz oder 868MHz, 10mW, Viertelwellenstrahler 
als Antenne) ermöglicht das Auffinden auf die letzten 400 Meter Umkreis. 
Damit man weiß, wo man suchen muß, sollte man Positionsinformationen aus 
der Endphase der Landung haben (die letzten 1000m Höhe). In großen Höhen 
wird das Mobiltelefon vermutlich Probleme haben, Verbindung zu einer 
Basisstation zu halten: es sieht sehr viele davon, und die Feldstärken 
werden wegen der vertikalen Bündelung der Basisstationsantennen ziemlich 
klein sein. Achtet bei der Erprobung des Systems auch darauf, ob das 
HF-Signal des Telefons in die Meßelektronik einstrahlt und die 
Meßergebnisse verfälscht.

von Fabian S. (jacky2k)


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Hi,

@Thomas Kkkk:
Mich würde mal interessieren, wo man das versichern lassen kann?

Kennt jemand ne gute Seite wo ne einfache Möglichkeit für den Peilsender 
erläutert wird?

von Michael (Gast)


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Fabian S. schrieb:
> Kennt jemand ne gute Seite wo ne einfache Möglichkeit für den Peilsender
> erläutert wird?
Wo soll es einfach sein? Auf der Sender- oder Empfängerseite?
Möchtest du den Ballon peilen oder tut es ein GPS-Empfänger mit einem 
Datadownlink?
Nachteil vom GPS ist, dass es u.u. oberhalb einer gewissen Höhe und 
Geschwindigkeit keine Daten liefert. EM-406a z.B. geht nur bis 18km und 
1800km/h, so dass es von der Höhe nicht für einen Stratosphärenballon 
reicht.

von Thomas Kkk (Gast)


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@Fabian S.:
Ich selbst habe den Teil mit den Versicherungen nicht gemacht, darum hat 
sich jemand anders aus unserer Gruppe gekümmert. Es hat aber ein Anruf 
bei Allianz gerreicht, die können dir 2 Möglichkeiten unter 100 € 
anbieten. Einmal mit einer Versicherung bis 1 Mio € und einmal bis 2 Mio 
€.
Letztendlich hat es die Uni nicht genehmigt und wir sind auf einen 
Falschirmsprung umgestiegen, bei welchem wir unseren Sensor getestet 
haben.

Wir hatten auch die Möglichkeit uns mit bis zu 500 g an einen 
Wetterballon des Deutschen Wetterdienst zu hängen. Diese haben 
allerdings sehr schlechte Erfahrungen mit einer gewissen früh-abend 
Sendung gemacht, daher waren Sie nicht sehr begeistert. Wenn wir es 
allerdings geschafft hätten einen Feuchtigkeitssensor zusammenzustellen 
der bis in 30 km Höhe misst hätten Sie es uns genehmigt. Das ist 
allerdings an unserer begrenzten Zeit (6 Wochen neben dem regulären 
Studium) gescheitert. Die Schwierigkeit lag in den -40°C die in den 
oberen Luftschichten vorliegen.

Das GPS wäre nur ein nettes Gimmick gewesen, was aber nur wie von 
Michael geschrieben bis zu einer bestimmten Höhe funktioniert.
Hier gäbe es laut Gesetzt die Vorschrift, dass das GPS entweder nicht 
die 1800 m überschreiten darf oder nur bis zu einer gewissen 
Geschwindkeit messen darf. Die meisten Hersteller setzten nun aber beide 
Vorraussetzungen um, was die GPS-Messung verhindert hätte.

von Fabian S. (jacky2k)


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Hi, also dass GPS nicht so sehr hoch geht ist mir klar. Desshalb wollte 
ich dann wohl noch nen Drucksensor einbauen. Was das Peilen angeht: Ich 
hab da etwas Magenschmerzen mich nur auf GPS/GSM zu verlassen, gibt da 
ja bei beiden Sachen durchaus mal Empfangslücken ;) Daher hätte ich 
gerne noch nen Peilsender für die letzten paar 100m. Bin mir da aber 
noch nicht so sicher wie man das günstig und vor allem leicht umsetzen 
kann. Also nen Sender auf 444MHz oder so zu bauen ist sicher nicht 
schwer, nur braucht man dann einen Empfänger der die Signalstärke messen 
kann und genau da hab ich keinen Ansatz.

von seennoob (Gast)


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Moin Fabian,

müssten normalerweise RFM12 oder RFm22 können die Signalstärke messen.
Dann bastellst vielleicht noch eine Antenne mit Richtwirkung und Problem 
erledigt.


mfg

von Fabian S. (jacky2k)


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Joa das ist eine Möglichkeit, nur muss ich schon brechen wenn ich nur an 
die Module denke :D Aber das ist auf jeden Fall Plan B.

von Karl H. (kbuchegg)


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Thomas Kkk schrieb:

> Das GPS wäre nur ein nettes Gimmick gewesen, was aber nur wie von
> Michael geschrieben bis zu einer bestimmten Höhe funktioniert.
> Hier gäbe es laut Gesetzt die Vorschrift, dass das GPS entweder nicht
> die 1800 m überschreiten darf oder nur bis zu einer gewissen
> Geschwindkeit messen darf.

Seit wann ist das denn er Fall?
Da muss ich ja meine alte GPS-Maus in Zukunft hüten wie einen Augapfel. 
Mit der hab ich nachweislich in 737-Reiseflughöhe wunderbar den Flug von 
Wien nach Paris mitloggen können.

Was mich immer schon mal interessiert hätte:
Den Instrumententräger als aerodynamischen Flugkörper auszulegen und den 
Bord-µC per GPS zur Abflugstelle mehr oder weniger zurück-'fliegen' zu 
lassen.

von oszi40 (Gast)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Da muss ich ja meine alte GPS-Maus in Zukunft hüten wie einen Augapfel.
> Mit der hab ich nachweislich in 737-Reiseflughöhe wunderbar den Flug von
> Wien nach Paris mitloggen können.

Ein Trick ist: die Verbindung darf nicht abreißen. Wenn Du oben das Ding 
erst einschaltest meint der Rechner vermutlich, daß die GPS-Meßwerte 
außerhalb der Plausibilität liegen.

Was bei MINUS 40 Grad die restlichen Teile sagen, wäre auch noch näher 
zu untersuchen. Die Batteriekapazität ist dann auch im Keller.

von Uwe N. (ulegan)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:

>> Hier gäbe es laut Gesetzt die Vorschrift, dass das GPS entweder nicht
>> die 1800 m überschreiten darf oder nur bis zu einer gewissen
>> Geschwindkeit messen darf.
>
> Seit wann ist das denn er Fall?
> Da muss ich ja meine alte GPS-Maus in Zukunft hüten wie einen Augapfel.
> Mit der hab ich nachweislich in 737-Reiseflughöhe wunderbar den Flug von
> Wien nach Paris mitloggen können.

Die Beschränkung liegt nicht bei 1800 sondern 18000m und 512m/s, also 
mehr als man heutzutage als Zivilist erreicht.
In einer Concorde hätte man die Grenzen überschreiten können.

von troll (Gast)


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Wodurch ist diese Begrenzung entstanden, was ist der Sinn dahinter?

von Fabian S. (jacky2k)


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Damit niemand das nutzen kann um Interkontinentalraketen auf die USA zu 
schießen? Im militärischen GPS geht das meine ich...

von troll (Gast)


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Ah ja, das klingt plausibel. Ich vergesse manchmal dass GPS von den 
paranoiden Amis betrieben wird...

von Fabian S. (jacky2k)


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:) so ist das halt
Nochmal zurück zum Thema... ich würde gerne so einen Ballon basteln wie 
ihr vielleicht schon mitbekommen habt. Ich habe da noch nen ganzen 
Haufen fragen, gibts irgendwo ne Seite wo jemand das mal dokumentiert 
hat, wie sie was gelöst haben etc. Würde z.B. wissen was man da für ne 
Kamera rein tun kann, wie gut die Isolierung sein muss, wie schwer das 
sein darf, ob ich beim Kauf des Ballon auf etwas achten muss, wie viel 
Helium da rein muss, usw...

von Dr G. Reed (Gast)


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Schau mal bei

http://f3.webmart.de/f.cfm?id=1663923&r=threadview&t=3948832&pg=14

(Fingers Forum)


Da haben einige (unter anderem Amateurfunker) vor kurzem einen Ballon 
gestartet, und planen schon wieder fleissig am nächsten rum!

von Jakob L. (jakob)


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Schau dir mal die UKHAS Seite an (ist aber auf englisch):

http://ukhas.org.uk/

Dort findet man jede Menge Tips z.B. zur Auswahl geeigneter 
GPS-Empfänger (die auch bei großer Höhe funktionieren), Batterien, 
Funkmodulen und was man sonst noch braucht.

von Fabian S. (jacky2k)


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Wow, cool! Genau sowas hab ich gesucht, da steht quasi alles was ich 
brauche.
Denke inzwischen auch, dass ich nen RFM12 Funkmodul nehmen werde und 
dazu ne nette Richtantenne. Wenn ich das richtig verstehe kommen die 
selbst mit 10mW einige 100km weit... sehr interessant. 30km oder so 
reichen ja schon ;) Dann kann ich das Teil damit orten und gleichzeitig 
auch direkt die GPS Daten darüber verschicken.
Aber was ich verwundert ist, dass häufig das Problem mit den niedrigen 
Temperaturen angesprochen wird und in dem Forum was zuvor verlinkt war 
zerbrechen sie sich den Kopf über die Bauteile dafür. Kann man da nicht 
einfach ne Heizung einbauen und ne schöne Styropor Box drum? Muss man 
mal testen/ausrechnen wie viel Energie man dafür braucht.

von Fabian S. (jacky2k)


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Ok, ich hab das gerade mal grob überschlagen mit dem Wärmeverlust, bitte 
um Kommentare!
Annahmen:
* Box von 0,1m*0,1m*0,1m oder A=0,06m^3
* Wanddicke: d=0,05m
* Styropor k-Wert von 0,04W/(m*K) 
(http://www.enius.de/bauen/k-wert.html)
* Temperatur außen: -60°C
* Temperatur innen: 10°C
* => Temperaturdifferenz: T=70K
Bin mir nicht 100% sich, ob die Formel richtig ist, ist ausm Kopf und 
Logik:
P = k*A*T/d = ... = 3,36W

Finde das jetzt nicht so super viel, aber auch nicht direkt wenig. 
Sollte aber mit nem LiPo machbar sein. Einwände?

von Eumel (Gast)


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Fabian S. schrieb:
> Wenn ich das richtig verstehe kommen die
> selbst mit 10mW einige 100km weit... sehr interessant.

Bestimmt nicht.

von pompete (Gast)


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Eumel schrieb:
> Fabian S. schrieb:
>> Wenn ich das richtig verstehe kommen die
>> selbst mit 10mW einige 100km weit... sehr interessant.
>
> Bestimmt nicht.

....doch,doch....das geht,die Grenzen sind nur durch die Erdkrümmung 
gesetzt, da sich diese Frequenz in der Stratosphäre nicht so gut 
reflektiert...meistens kann man bis 100Km auch die Sendeleistung auf 1mW 
setzen um Energie zu sparen!
Das ganze lässt sich mit dem normalen Empfänger problemlos empfangen..

von Fabian S. (jacky2k)


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Ohne Richtantenne? Das kommt mir bei 1mW auch spanisch vor aber von so 
was habe ich auch keine Ahnung ;-)

von Fabian S. (jacky2k)


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Hängt das nicht auch von der Bandbreite ab?

von Jakob L. (jakob)


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Zu der Temperaturberechnung:
5cm Styropordicke ist schon eine ganze Menge bei so einer kleinen Box. 
Wenn eine Kamera nach draussen sehen soll, dann braucht man dazu ein 
Loch/Fenster in der Box, was natürlich auch Einfluss auf den 
Wärmewiderstand hat. Außerdem kann es gut sein, dass der tatsächliche 
Wärmeverlust durch Luftbewegung wesentlich größer wird. Bei einer sehr 
guten Wärmeisolierung kann es übrigens auch passieren, dass die Box zu 
warm wird, wenn die Außentemperatur deutlich über -60 Grad liegt (und 
die Sonne auf die Box scheint).

Ich würde statt dem Akku lieber Lithium-Primärbatterien nehmen 
(Energizer Ultimate Lithium). Die haben im Vergleich zu LiPo etwa die 
doppelte Energiedichte und funktionieren problemlos bis -40 Grad. Damit 
funktionieren die Stromversorgung auch dann noch, wenn die 
Temperaturrechnung nicht ganz stimmt. Der Preis für die Batterien ist im 
Vergleich zu den Gesamtkosten des Projekts wohl vernachlässigbar.

von Fabian S. (jacky2k)


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Joa klingt gut, aber das sind dann keine Akkus oder wie?
Klar, wenn man noch ne Kamera einbaut wird das ganze natürlich 
schlechter. Was man auch bedenken muss, dass man vermutlich nen kleine 
Belüftung lassen sollte, da die Elektronik sonst im Kondenzwasser 
absäuft wenns doch kalt werden sollte ;)
Und ich würde da natürlich nen Temperatursensor innen (und außen) 
einbauen, um die Innentemperatur zu regeln. Also Überhitzung sollte 
vermeidbar sein.
Hat noch jemand ne gute Idee für die Kamera? Auf http://ukhas.org.uk/ 
finde ich nur zwei Anleitungen wo sie normale digitale Kompaktkameras 
mit ein paar zusätzlichen Drähten versehen haben. Das ist dann ja aber 
doch nen recht großes Gewicht. Lieber wäre mir etwas wie eine CMUCam, 
aber die ist meine ich recht teuer und macht auch nicht die besten 
Bilder.

von Jakob L. (jakob)


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Die Batterien sind nicht aufladbar. Aber so viele davon braucht man auch 
nicht, da die Flugzeit sowieso durch das Platzen des Ballons in 30-35 km 
Höhe  auf ein paar Stunden begrenzt wird.

Als Kamera würde ich die Gopro HD Hero2 empfehlen. Die ist zwar auch 
nicht ganz billig, dafür aber sehr robust (fester Fokus, keine 
beweglichen Teile) und macht auch unter etwas ungünstigen Bedingungen 
(Wackeln, Schwankede Lichtverhältnisse bei Rotation der Box etc.) 
vergleichsweise gute Bilder. Schau dir mal ein paar Youtube-Videos von 
bisherigen Ballonprojekten an. Da sieht man gewaltige 
Qualitätsunterschiede zwischen den Kameras.

von Fabian S. (jacky2k)


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Die Kamera hört sich echt genial an, hat aber dafür auch nen passenden 
Preis ;) Was mich gerade nochmal interessieren würde, was ich nicht 
rausfinden konnte: Kann ich da irgendwie nen µC anklemmen, um zwischen 
Video, Foto etc zu wechseln?

von Jens M. (dl4aas) Benutzerseite


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Moin zusammen,

die Temperaturprobleme in der Box sind erfahrungsgemäß (so ca. 15 
Starts) deutlich geringer als erwartet. Etwas Elektronik mit 1-2W 
Verlustleistung heizt ganz gut. Wir haben recht große Boxen (40x40x10cm) 
verwendet, ca. 2mm Wandstärke. Styrodur-Platten verklebt, Deckel mit 
Absatz zur Abdichtung. Styropur ist zwar leichter, aber nicht so gut zu 
verarbeiten. Die Platinen haben wir mit eingeklebten 
Kunststoff-Stehbolzen befestigt.

Die Ursache liegt an der dünnen Luft (denken wir jedenfalls): Wo nix 
ist, wird auch nichts abgeleitet.

Zur Versorgung haben wir aus o.g. Gründen auf Lithium-Batterien gesetzt, 
recht erfolgreich. Die Batterien sollten nur nicht zu kalt werden, das 
treibt die Spannung nach unten. Schaltregler zur Versorgung holen das 
Maximum aus den Batts raus.

Unser erster Versuch mit einer normalen Digital-Kamera ist übrigens 
teilweise gescheitert, weil es der Kamera in ihrem Fach zu WARM wurde. 
Wir haben dann die Scheibe weggelassen. Es war aber ein eigenes Fach aus 
Zeiten, als wir die Boxen noch aus dem Vollen geschnitten haben.

Auslöser war eine kleine Schaltung mit Mini-Relais, die die Taste der 
Kamera überbrückt haben (2 Stück, wegen der Vorauslösung zur 
Scharfstellung).

HF-Leistung hatten wir mehr (Amateurfunk, 100mW), aber eine gute Antenne 
ist wichtiger. Erste Versuche mit baumelnder Drahtantenne zeigten 
starkes Fading. Gut gefahren sind wir mit Turnstile-Antennen - auch auf 
der Empfangsseite.

Die geringe Leistung stört erst bei der Bergung, wenn die Box auf dem 
Boden liegt. Da geht dann nicht mehr viel. Und die Box fallen zu sehen, 
naja, das ist eher selten (1x gelungen!).

GPS ist wirklich ein Problem, denn viele geben ab 18km Höhe auf, eine 
(aus meiner Sicht) falsche Umsetzung der Vorgaben, die wohl zugleich 
noch eine Geschwindigkeit von 500m/s zur Abschaltung fordern. Der 
Drucksensor ist deswegen hilfreich. Oder man nimmt geeignete 
GPS-Empfänger, z.B. Inventeksys, die haben ein Sondermodell.

Sensoren sind unsere größte Schwachstelle. Temp-Messung bisher immer 
gescheitert: Was bei der Abkühlung hilft, behindert die Messung von 
Temperatur massiv - die schlechte Kopplung zur Umgebung. Wir haben keine 
Lösung gefunden.

Feuchte, naja, auch nicht so einfach.

Auf www.p56.de gibt es einige Unterlagen - nicht genug, aber immerhin.

Viel Erfolg
Jens

von oszi40 (Gast)


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Fabian S. schrieb:
> Denke inzwischen auch, dass ich nen RFM12 Funkmodul nehmen werde und
> dazu ne nette Richtantenne.

Viel Gewinn wäre ja schön, aber viel Richtwirkung? Wozu? Nach nach der 
Landung zeigt sie zum Mond oder zu 90% in die falsche Richtung?

von dochgast42 (Gast)


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Was ich mich die ganze Zeit frage: Was passiert eigentlich wenn ein 
Flugzeug in 10km Höhe den Ballon vor die Nase / ins Triebwerk bekommt? 
Imho nicht ganz ungefährlich die Sache oder?

von Fabian S. (jacky2k)


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oszi40 schrieb:
> Viel Gewinn wäre ja schön, aber viel Richtwirkung? Wozu? Nach nach der
> Landung zeigt sie zum Mond oder zu 90% in die falsche Richtung?

Ähhh ich wollte die Richtantenne nur aufm Boden verwenden und im Ballon 
ein "Rundrum"-Strahler.

Jens Mundhenke schrieb:
> Sensoren sind unsere größte Schwachstelle. Temp-Messung bisher immer
> gescheitert: Was bei der Abkühlung hilft, behindert die Messung von
> Temperatur massiv - die schlechte Kopplung zur Umgebung. Wir haben keine
> Lösung gefunden.

Wie wäre es einen Kühlkörper an den Sensor zu schrauben und das unten 
raus hängen zu lassen? Aber so, dass die Sonne nicht drauf scheinen kann 
;)

Edit: Ich habe grade noch mal etwas gesucht, konnte aber keine 
Möglichkeit finden die GoPro Kamera über einen µC zu steuern. Gibt da 
die Möglichkeit über WiFi, dafür braucht man jedoch einen Wifi Hotspot 
und vermutlich ist die genaue Ansteuerung über WLAN nicht bekannt. Hab 
ich was übersehen?

von oszi40 (Gast)


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Fabian S. schrieb:
> dass die Sonne nicht drauf scheinen kann

Der Anzahl der Sensoren ist ja keine Grenze gesetzt (außer dem Gewicht). 
Dann messt eben an vielen Stellen oder schirmt alles ab gegen Sonne 
(falls sich der Ballon dreht). Weiterhin wäre beim Thermometer die 
thermische Trägheit der Fühler interessant.

> die Richtantenne nur aufm Boden verwenden und im Ballon
> ein "Rundrum"-Strahler.

Wenn die Antenne nach der Landung im Gras liegt, wird der Empfang kaum 
optimal sein. Günstig wäre evtl. eine sich selbst aufrichtende 
Konstruktion (z.B. Kugel mit Schwerpunkt unten).

von Fabian S. (jacky2k)


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oszi40 schrieb:
> Der Anzahl der Sensoren ist ja keine Grenze gesetzt (außer dem Gewicht).
> Dann messt eben an vielen Stellen oder schirmt alles ab gegen Sonne
> (falls sich der Ballon dreht). Weiterhin wäre beim Thermometer die
> thermische Trägheit der Fühler interessant.

Also was ich so in den Videos gesehen habe dreht sich das Teil etwas zu 
schnell, damit ein Sensor da mal für ein paar Minuten im Schatten wäre.

oszi40 schrieb:
> Wenn die Antenne nach der Landung im Gras liegt, wird der Empfang kaum
> optimal sein. Günstig wäre evtl. eine sich selbst aufrichtende
> Konstruktion (z.B. Kugel mit Schwerpunkt unten).

Hmm das stimmtw wohl. Hab von dem Funk kram wie gesagt nicht all zu viel 
Ahnung, werde mich damit aber mal beschäftigen. Oder man dreht die 
Leistung des Senders hoch, sobald man gelandet ist. Und man sollte dann 
ja auch mit dem Auto nicht mehr sehr weit entfernt sein ;)

von Michael (Gast)


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oszi40 schrieb:
> Dann messt eben an vielen Stellen oder schirmt alles ab gegen Sonne
> (falls sich der Ballon dreht).

Ich würde mal ganz pragmatisch davon ausgehen, dass die Sonne nicht von 
unter auf die Nutzlast scheint. Da wird sich doch ein schattiges 
Plätzchen finden, um den Temperatursensor rausgucken zu lassen.

Bei Videos von Ballons fällt oft die sehr unruhige "Kameraführung" auf 
(Pendeln, schnelles Drehen). Da sollte man vielleicht etwas über die 
Aufhängung und eine Windfahne zur Beruhigung nachdenken.

von Jens M. (dl4aas) Benutzerseite


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Hallo,

die Idee mit dem Kühlkörper haben wir im Kleinen umgesetzt, nämlich den 
Sensor in ein Röhrchen gesetzt. Miss erfolg, die Trägheit wird viel zu 
groß.

Wir sehen auch die Eigenerwärmung als Teil des Problems. Unser 
Standard-Sensor ist ein DS1820 oder Verwandte. Trotz seltener Messung 
stiegen die gemessenen Temperaturen in größeren Höhen schnell an. Rund 
um 10km Höhe, wo es richtig kalt ist und noch einiges an Luft verfügbar 
ist, klappt es noch einigermassen, aber weiter oben gab es fast schon 
positive Werte (wirklich positiv mit Hilfe der Sonne). Wenn ihr euch die 
kommerziellen Sonden anschaut, haben sie sehr kleine, verspiegelte 
Sensoren - ich denke, wir ahnen warum.

Aber neben dem Frust mit der Messerei gibt es durchaus spannende 
Aspekte. Der Hinweis auf die drehenden und taumelnden Nutzlasten ist 
wirklich nicht zu unterschätzen, hier ist noch einiges mach- und 
verbesserbar.

Falls es jemand noch nicht gesehen hat: http://stsproject.net/?p=282  - 
der Hammer!

73 de Jens

von Fabian S. (jacky2k)


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Michael schrieb:
> Ich würde mal ganz pragmatisch davon ausgehen, dass die Sonne nicht von
> unter auf die Nutzlast scheint. Da wird sich doch ein schattiges
> Plätzchen finden, um den Temperatursensor rausgucken zu lassen.

Jop!

Jens Mundhenke schrieb:
> Falls es jemand noch nicht gesehen hat: http://stsproject.net/?p=282  -
> der Hammer!

Magst das mal übersetzen? Vielleicht hab ich gerade nen Knick inner 
Linse, aber ich kann nicht erkennen was das auf den Bildern ist ;)

Jens Mundhenke schrieb:
> Wir sehen auch die Eigenerwärmung als Teil des Problems.

Wie wäre es mit nur alle 5 Min eine Messung zu machen und den Rest der 
Zeit das Teil komplett abzuschalten?

Jens Mundhenke schrieb:
> Aber neben dem Frust mit der Messerei gibt es durchaus spannende
> Aspekte. Der Hinweis auf die drehenden und taumelnden Nutzlasten ist
> wirklich nicht zu unterschätzen, hier ist noch einiges mach- und
> verbesserbar.

Joa, das sollte man nochmal versuchen unter Kontroller zu bringen ;) 
Mein Bauchgefühl sagt mir, einfach 4 "Flügel" dran tun, wie bei einer 
Rakete und los gehts ;) Keine Ahnung ob das was bringt... ansonsten nen 
Gyro einbauen :D


Ich habe mir gerade nochmal die GoPro angesehen. Soweit ich das sehen 
kann ist da auf der Rückseite ein Stecker wo u.a. das WiFi BacPac ran 
kommt, folglich müssen da die Taster/Funktionen alle rausgeführt sein. 
Ich habe mal nett bei denen angefragt, ob die das Pinout, Steckertyp 
etc. rausgeben :) DAUMEN DRÜCKEN
Edit: Ansonsten muss man halt mal etwas Reverse-Engineering betreiben :)

von M. B. (Firma: TH Nürnberg) (ohmen)


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Das ist ein Blick von unten auf den Ballon, wie es ihn zerfetzt...

von Fabian S. (jacky2k)


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M. B. schrieb:
> Das ist ein Blick von unten auf den Ballon, wie es ihn zerfetzt...

Ohh mein Gott, wie geil ist das denn! Und ich nehme mal an die Blase die 
man dann da sieht ist das Helium?? Echt krass...

von Harry Hirsch (Gast)


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Ne, das müsste das Talkum vom dem Ballon sein, die Hülle ist, wenn sie 
aus dem Karton kommt, gut damit eingepudert.

von Fabian S. (jacky2k)


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Hmm joa mag auch sein.

von Jakob L. (jakob)


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Fabian S. schrieb:
> Ich habe mir gerade nochmal die GoPro angesehen. Soweit ich das sehen
> kann ist da auf der Rückseite ein Stecker wo u.a. das WiFi BacPac ran
> kommt, folglich müssen da die Taster/Funktionen alle rausgeführt sein.
> Ich habe mal nett bei denen angefragt, ob die das Pinout, Steckertyp
> etc. rausgeben :) DAUMEN DRÜCKEN
> Edit: Ansonsten muss man halt mal etwas Reverse-Engineering betreiben :)

Reverse Engineering ist wohl nicht nötig, weil das schon jemand gemacht 
hat:
http://chargeconverter.com/blog/?p=71

Wahrscheinlich ist es aber auch ausreichend, wenn man einfach 
kontinuierlich in einem Videomodus aufnimmt (z.B. 1080p30 oder 720p60). 
Wirklich hohe Bildauflösung braucht man für eine Online-Veröffentlichung 
sowieso nicht und einfache Standbilder kann man auch aus dem Video 
extrahieren.

Zum Anschluss einer externen Stromversorgung kann man (mit oder ohne 
eingebautem Akku) einfach 5V über den Mini-USB-Anschluss der Kamera 
anschliessen. Über den Bus auf der Rückseite geht das natürlich auch 
aber da braucht man einen speziellen Steckverbinder.

von Fabian S. (jacky2k)


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Vielen Dank!

Sind die Bilder mit im Foto Modus nicht besser? Ist doch eigentlich bei 
den meisten Kameras der Fall.

von Jakob L. (jakob)


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Wenn es dir ausschließlich um Bilder und nicht um Videos geht, dann ist 
der Fotomodus natürlich besser. Da hängt die Auswahl wohl von der 
Zielsetzung ab. Ich würde aber nicht unbedingt auf das Video verzichten.

Bei einer automatischen Umschaltung durch Simulation von Tasteneingaben 
hätte man wahrscheinlich das Problem, dass man sich hinterher ärgert, 
dass die Kamera zu einem bestimmten Zeitpunkt im falschen Modus war. 
Außerdem hat man einen signifikaten Zusatzaufwand für das 
Einrichten/Testen und so etwas stellt natürlich auch eine mögliche 
Fehlerquelle dar. Falls die Tragfähigkeit des Ballons das zulässt, dann 
wären natürlich auch zwei Kameras denkbar.

von Fabian S. (jacky2k)


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Hehe, also auf Video will ich auf keinen Fall verzichten, ich hätte nur 
ganz oben ein paar richtig gute Bilder. Bin da auch am Überlegen, ob man 
das ganze nicht ausreichend lange stailisiert bekommt, um dann ein 360° 
Panorama zu machen ;) Ist aber nur nen Gedankenspiel bislang...

von Jakob L. (jakob)


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Wirksam stabilisiert wird man wohl nicht hinbekommen. Für das Panorama 
könnte man schon eher die sowieso vorhandene Rotation der Kamerabox 
nutzen. Vielleicht findet sich eine Software, mit der man Standbilder 
aus dem Video zu einem Panorama zusammensetzen kann. Wirklich 
hochauflösende Photos braucht man eigentlich nur fürs Drucken auf 
Papier. Zum Zeigen im Internet reicht eine viel kleinere Auflösung, so 
dass man da auch Standbilder aus einem Video nehmen kann.

von Fabian S. (jacky2k)


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Hmm find ich nicht, hätte da schon gerne hoch aufgelöste Bilder ;)
Sonst muss ich nochmal ne "richtige" Fotokamera hochschicken.
Was das zusammensetzen angeht, da nutze ich Hugin, ist etwas 
unübersichtlich am Anfang, aber im Grunde ein sehr gutes Programm, macht 
was es soll und die Ergebnisse sind echt top!

von pmr (Gast)


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Als peilsender koenntet ihr auch ein kleines pmr funkgeraet benutzen. 
die sendetaste durch eine elektronische steuerung aktivieren. die 
sendeleistung betraegt 500 mw und um gewicht zu sparen kann man das 
gehaese entfernen

von Fabian S. (jacky2k)


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Naja, der Peilsender ist denke ich nicht das Problem. Da kann man sonst 
auch eines der 500mW Pollin Funkmodule nehmen.
Ist es richtig, dass man da lieber die 868MHz Versionen nehmen sollte 
aus dem einfachen Grund, dass die Antenne dann kleiner wird oder gibts 
da Nachteile? Ich weiß, nur geringer Duty-Cycle erlaubt, aber damit kann 
man leben bei nem Peilsender ;)

von pmr (Gast)


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niedrigere Frequenzen kommen besser durch Hindernisse hindurch. Je höher 
die Frequenz desto "lichtähnlicher" verhalten sich die Wellen.

von Fabian S. (jacky2k)


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Joa stimmt wohl.
Kennt hier einer zufällig nen guets Programm, um ne Yagi-Antenne zu 
berechnen? Habe ein paar ausprobiert, die meisten liefen unter wine 
nicht und die anderen habe ich nicht verstanden :D

von oszi40 (Gast)


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Fabian S. schrieb:
> um ne Yagi-Antenne zu berechnen?

Es gibt bestimmt auch fertige Antennen für die Frequenz Deiner Wahl. Das 
könnte Zeit sparen, da zwischen der Berechnung und Rohren aus dem 
Baumarkt bestimmt noch Differenzen auftreten, die weitere Messungen 
erfordern.

von Fabian S. (jacky2k)


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Hmmm joa, selber bauen macht aber mehr Spass :)
Ne, hast wohl Recht. Werde mich da mal umschauen.
Was mir gerade noch mal so eingefallen ist: Was nimmt man da eigentlich 
für ein Drucksensor? Der muss ja praktisch bis auf 0 runter gehen 
können!

von Fabian S. (jacky2k)


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Nochmal gerade zurück zu dem Problem mit dem Taumeln: Da oben ist doch 
ein Luftdruck von ca. 0,01 Bar, also 1/100stel des "normalen" Drucks. 
Taumelt das Teil dann nur durch den Wind? Kann ja nicht viel Kraft sein, 
die da dran zerrt, oder?
Worauf ich hinaus will: Bei Sateliten wird es meine ich so gemacht, dass 
die einfach ein Magnetfeld aufbauen, um sich am Erdmagnetfeld 
auszurichten, wie eine Kompasnadel. Meint ihr das würde bei so geringem 
Luftdruck auch schon funktionieren?

von John (Gast)


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Würde evt. funktionieren, hierbei ist aber zu bedenken dass du entweder 
ein sehr starkes Magnetfeld (Viel Gewicht durch Spule und entsprechend 
leistungsstarke Batterie) oder relativ viel Zeit benötigst, da deine 
"Fracht" ja sicherlich einiges an Gewicht und somit Trägheit hat.
Soweit ich verstanden habe ist die Stabilisierung doch nur für das 
Panorama, oder? Ich denke, wenn du im Video-Modus arbeitest, dann könnte 
dir das Taumeln eine 360°-Ansicht verschaffen, mit vielen Einzelbildern 
die man vllt. in irgendeinem Programm übereinanderlegen kann und so eine 
bessere Auflösung kriegt, als das Video selbst bieten kann (kenne mich 
da allerdings nicht so aus).

von Michael (Gast)


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Fabian S. schrieb:
> Taumelt das Teil dann nur durch den Wind?

Der Wind kann es eigentlich nicht direkt sein, da sich der Ballon 
zumindest in der Horizontalkomponente mit Windgeschwindigkeit mitbewegt. 
Möglicherweise entsteht durch den Auftrieb unterhalb des Ballons eine 
Wirbelstraße, die die Schwingung der Nutzlast laufend anregt.
Eine Dreipunktaufhängung, die direkt unter dem Ballon ansetzt, müßten 
zumindest gegen Roll- und Nickbewegungen der Last helfen. Die 
Periodendauer von Pendelbewegungen müßte vom Abstand 
Aufhängepunkt-Nutzlastschwerpunkt abhängen und würde durch vertikale 
Windfahnen zumindest bedämpft. Eine pendelsichere Verbindung hätte man 
wenn die Nutzlast quasi unterstes Teil des Ballons ist (wie beim 
Heißluftballon), so dass sie am Aufhängepunkt nicht gegen die Hülle 
kippen kann. Keine Ahnung, ob es in der Richtung Erfahrungen gibt.

von pmr (Gast)


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> Viel Gewicht durch Spule und entsprechend
> leistungsstarke Batterie

Einen Permanentmagneten kann man auch benutzen. Es gibt sehr starke und 
kompakte Magneten. Allerdings treibt sowas natürlich das Gewicht nach 
oben.

Eine Nick-Roll Kompensation könnte man natürlich auch mit Servos 
realisieren, so wie dies üblicherweise bei Quadrokoptern mit Kamera 
gemacht wird. Benötigt wird lediglich ein Beschleunigungssensor und ev. 
ein Gyrosensor.

von Michael H. (mueckerich)


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Zum Thema Temperaturmessung wäre eine Idee dies mittels eines PIR 
Sensors zu erledigen. Dieser kann in die Isolierung eingebaut und 
geheizt werden und misst die Temperatur eines Objektes vor ihm. Man 
könnte hier eine geschwärzte Glimmerscheibe nehmen die in einigem 
Abstand vor dem Sensor montiert ist so das auch genügend Umgebungsluft 
daran kann um das Objekt auf Umgebungstemperatur zu bringen. Der PIR 
Sensor liefert dann auch ein Signal über die eigene Temperatur, mit der 
dann die gemessene Temperatur verrechnet werden kann.
Die Idee kommt jetzt nicht von mir, da gibt es schon so etwas in der Art 
als Wolkensensor, nur wird hier die Glimmerscheibe quasi zu Wolke.

Hier noch ein paar Infos dazu:
http://meweb.bplaced.net/upload/Proj.THARA.CloudSensor.pdf
http://www.avr-praxis.de/forum/showthread.php?80-Wolkensensor-Die-astronomische-Wetterstation

von pmr (Gast)


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mal eine blöde Frage:

Der Ballon platzt ja irgendwann, weil der Druck außen abnimmt und die 
Größe daher zunimmt. Könnte man nicht ein Ausgleichsventil anbringen, 
welches Druck ablässt ab einer bestimmten Höhe? Könnte man so die 
Flugdauer nicht entscheidend verlängern?

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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pmr schrieb:
> Könnte man so die
> Flugdauer nicht entscheidend verlängern?

Das nennet sich Gleichgewicht.

von pmr (Gast)


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Joe G. schrieb:
> pmr schrieb:
>> Könnte man so die
>> Flugdauer nicht entscheidend verlängern?
>
> Das nennet sich Gleichgewicht.

Das ist mir klar :-). Wäre es nicht ev. interessant die Flughöhe 
entsprechend durch ein Ventil auf eine bestimmte Höhe zu begrenzen? Die 
Flugdauer wird dann lediglich durch die Einflüsse der UV-Strahlung auf 
den Ballon und die extremen Temperaturen begrenzt, wenn durch 
Materialermüdung ein Bruch entsteht.

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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pmr schrieb:
> Wäre es nicht ev. interessant die Flughöhe
> entsprechend durch ein Ventil auf eine bestimmte Höhe zu begrenzen?

Leider ist es ein labiles Gleichgewicht. Wenn der Ballon erst mal fällt, 
dann kann das Gleichgewicht nur durch Gewichtsverminderung oder Erhöhung 
der Gasmenge wieder eingestellt werden.

von Achim M. (minifloat)


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Michael H. schrieb:
> Zum Thema Temperaturmessung

Such mal nach Graw Sprenger e085. Das ist eine Wettersonde des 
Artilleriewetterdienstes. Die Dinger werden z.Zt. wohl ausgemustert und 
sind deswegen in der Elektrobucht teilweise im 10er-Pack zu erstehen.

Man bekommt eine Styroporbox, einen Sender auf 402-406MHz, ein winziger 
Thermistor und einen Hygristor(auf einmalige Verwendung ausgelegt), die 
genau für solche Zwecke geeignet sind. Die Sensoren sind in einem 
sonnengeschützten Kamin untergebracht. Die Auswerteschaltung der beiden 
Sensoren ist fertig abgeglichen, man kann durch zwei Frequenzmessungen 
die Daten erhalten, wenn man nicht verbotenerweise(?) den Originalsender 
benutzt.

Im Batteriefach der Sonde sollte genug Platz z.B. für eine GoPro sein.
mfg mf

von Jens M. (dl4aas) Benutzerseite


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pmr schrieb:
> mal eine blöde Frage:
>
> Der Ballon platzt ja irgendwann, weil der Druck außen abnimmt und die
> Größe daher zunimmt. Könnte man nicht ein Ausgleichsventil anbringen,
> welches Druck ablässt ab einer bestimmten Höhe? Könnte man so die
> Flugdauer nicht entscheidend verlängern?

Diese Frage hat uns auch bewegt, irgendwann kommt man wohl unweigerlich 
dahin.

Daraufhin haben wir eine Druckmessung gebaut und mitfahren lassen, die 
den Unterschied zwischen Balloninnen- und Aussendruck erfaßt und 
aufzeichnet (einmal absolut und einmal als Differenzdruck).

Das Ergebnis war sehr überraschend, denn der Druckunterschied war nur 
minimal, wenige mbar. Bei Interesse habe ich die Diagramme, aber gerade 
nicht hier.

Jedenfalls wird man mit einem kleinen Ventil wenig ausrichten, es strömt 
zu wenig aus.

Dafür gibt es auch noch andere Hinweise: Ballons mit Loch bleiben 
durchaus lange in der Luft. Wir hatten mal einen, der stieg fast normal, 
wurde dann immer langsamer und begann wieder zu sinken, ich meine, bei 
20km Höhe. Es ging dann etwa so langsam wieder runter wie hoch. Am Boden 
stand der Ballon über der Nutzlast, riss dann aber während der Bergung 
ab und entschwand. Die Ursache war der Ballonstutzen, der nur einmal 
umgeschlagen war und sich dann in den Ballon bohrte, als sich dieser 
ausdehnte. Fotos vom Start zeigten das dann hinterher recht deutlich.

Als normalen Drucksensor haben wir übrigens DA5603 verwendet, heute wohl 
MS5803. TOP-Ergebnis und alles digital ;-).

Gruß
Jens

von Jens M. (dl4aas) Benutzerseite


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Hallo zusammen,

eines würde ich gern noch anbieten: Wir starten aller Voraussicht nach 
im nächsten Jahr ein- oder zweimal (Ende Juni Friedrichshafen).

Falls jemand eine Sensoridee, aber keinen Ballon hat, sind wir für eine 
Zusammenarbeit offen. Wir nutzen ein Bussystem und haben universelle 
Sensormodule dafür. Diese würden dann die Wandlung der Sensorsignale 
vornehmen und in das System einspeisen (für die Sprach- und Datenausgabe 
sowie das Logging). Als Format alles mögliche von analog bis SPI, was 
sich halt in endlicher Zeit programmieren läßt.

Randbedingungen wären so ganz grob, alles ist relativ:
 leichter Sensor
 geringe Stromaufnahme (es stehen ca. 18V, 5V und 3V3 zur Verfügung)
 Datenrate max. 1Hz (Aufzeichnung derzeit alle 3s, aber verhandelbar)

Gruß
Jens

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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dochgast42 schrieb:
> Was ich mich die ganze Zeit frage: Was passiert eigentlich wenn ein
> Flugzeug in 10km Höhe den Ballon vor die Nase / ins Triebwerk bekommt?

Das würde mich auch interessieren. Wie wird das verhindert?

von Fabian S. (jacky2k)


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Alexander Schmidt schrieb:
> dochgast42 schrieb:
>> Was ich mich die ganze Zeit frage: Was passiert eigentlich wenn ein
>> Flugzeug in 10km Höhe den Ballon vor die Nase / ins Triebwerk bekommt?
>
> Das würde mich auch interessieren. Wie wird das verhindert?

Verhindern kann man das denke ich nicht, aber dafür wird wohl die 
Versicherung sein ;-)

von Steffen (Gast)


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Deshalb muss man einen solchen Start bei der Flugverkehrskontrollstelle 
genehmigen lassen. Ansprechpartner können bei der DFS (Deutsche 
Flugsicherung) angefragt werden. Dann werden Flugzeuge um den 
erforderlichen Bereich herumgeleitet.

Geregelt ist dies in § 16a Abs. 1 Nr. 4 Luftverkehrsordnung.

von Walter T. (nicolas)


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Nicht zu vergessen der große Radarreflektor, den der Ballon mitführen 
muß - da sollte ein Flugzeug rechtzeitig ausweichen können.

Viele Grüße
Nicolas

von Steffen (Gast)


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Der Radarreflektor ist für die Fluglotsen, damit diese den Ballon auf 
ihrem Primärradar sehen können. Flugzeuge haben gewöhnlicherweise kein 
Radar (abgesehen vom Wetterradar und Radarhöhenmesser) an Bord.

von Fabian S. (jacky2k)


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Da muss ein Radar Reflektor ran? Wo bekommt man son Teil her, wie sieht 
das aus, kann man das selbst bauen?

von xbander (Gast)


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Fabian S. schrieb:
> Da muss ein Radar Reflektor ran? Wo bekommt man son Teil her, wie sieht
> das aus, kann man das selbst bauen?

Einfach aus Blech einen auf einer Seite offenen Tetraeder zusammensetzen 
und die dann rund um die Gondel.
Könnt Ihr Euch an jeder Binnenbrücke in D ansehen da sind welche über 
den Pfeilern :-)

von ham (Gast)


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von Fabian S. (jacky2k)


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Und das funktioniert mit den CDs? Hätte da etwas bedenken, nicht dass 
das Teil dann nicht funktioniert und es Ärger gibt...

von Radar-Op (Gast)


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ham schrieb:
> na klar:
> http://www.instructables.com/id/Really-Lightweight...
Mit einem 10cm-Radar möchte ich den aber nicht lokalisieren müssen

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