Forum: HF, Funk und Felder Radar-Geschwindigkeitsmessung


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 T. (runout)


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Hallo Gemeinde,

ich möchte eine Geschwindigkeitsmessung für hohe
Geschwindigkeiten realisieren. (max. ca. )900m/s

Am Ende soll es eine Radar-(Geschwindigkeits)-messung für Projektile 
werden.
Sowas gibt es fertig für viel Geld.

Vom Prinzip her schaut das Radar "von hinten", wie sich das Geschoss
entfernt.
Das mir bekannt Gerät arbeitet mit 24GHz und erfasst ungefähr
zwischen 10-30m die Geschwindigkeit.

Der Budgetanschlag liegt ca. bei 300€.
Momentan gibt es Fragen über Fragen bezüglich Messaufbau.
Es gibt gepulste und Dauerstrich Radarmmodule.
Braucht man zu Verarbeiten zwingend ein FPGA?
Der Messaufbau hat (hoffentlich) wenig Störobjekte.
Das "Target" muss irgendwie erfasst werden.

Der Wunsch wäre igendein schneller bar-bone-Controller (Arm A7)

Ist das Projekt zu sportlich, oder mit überschaubaren Aufwand lösbar?

Grüße
Runout

von Johannes S. (Gast)


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es gibt einfache Module wie 
https://www.box73.de/product_info.php?products_id=4412
Damit lassen sich Geschwindigkeiten bis ca. 100 km/h messen. Für die 
kleinen Projektile wird man mehr Sendeleistung brauchen und vermutlich 
andere Antennen weil die Reflektionsfläche sehr gering ist. Und die ZF 
muss für diese Geschwindigkeit passen. Das Geräte, die das können, etwas 
teurer sind, das hat wohl seinen Grund.

von Sebastian B. (sfreak) Benutzerseite


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Moin,

bei Texas Instruments gibt es Radarchips mit integrierten DSP und 
Mikrocontroller.

https://www.ti.com/sensors/mmwave-radar/industrial/overview.html
https://training.ti.com/mmwave-sdk-evm-out-box-demo

Firmware-Beispiele mit kompletter Radar-Signalverarbeitung gibt es dazu 
auch. Im Prinzip muss man sich damit um die Details der 
Radar-Signalverarbeitung nicht kümmern, sondern nur die gewünschten 
Eigenschaften des Radarsignals einstellen. Das ganze ist aber trotzdem 
recht komplex.

Die TI Chips machen FMCW (Frequenzrampen=Chirps) im Bereich 77-81 GHz 
bzw. 60-64 GHz. Jeder Chirp liefert Informationen über den Abstand von 
Zielen vor dem Radar. Man könnte z.B. Chirps in Abstand von je 1 ms 
senden und verfolgen, wie sich das Ziel entfernt. Ob man mit so einer 
Lösung so kleine Objekte detektieren kann, wäre aber erstmal 
auszuprobieren/-rechnen.

Ein Demoboard für so einen Radarchip kostet ~300 USD. Entscheidender 
dürfte aber die Einarbeitung sein...

Sebastian

PS: Guter Überblick zur Dimensionierung von FMCW-Radars: 
https://www.ti.com/lit/wp/spyy005a/spyy005a.pdf

: Bearbeitet durch User
von Hansi (Gast)


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Ein Labradar kostet fertig ~750€
Es würde mich überraschen, wenn du mit diversen Versuchsaufbauten am 
Ende substantiell weniger dafür ausgibst.
Aber allemal ein spannendes (und ambitioniertes) Projekt.
Viel Spaß! :-)

von Entlauser (Gast)


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Thomas T. schrieb:
> Braucht man zu Verarbeiten zwingend ein FPGA?

Das ist abhängig von der zeit-/ortsauflösung!

Welches Messprinzip willst du anwenden? TOF, Doppler, Stroboskop,...?

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Ich halte das Projekt für sehr sportlich, so groß ist die 
Radar-Rückstrahlfläche eines .223 oder .30-06 Projektils oder was er da 
messen möchte nicht.

von Thomas T. (runout)


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Hallo,

vielen dank für die guten Antworten.
Ich war erst auf der Infineon-Schiene unterwegs. (BGT24LTR11N16)

Aber TI sieht auf den ersten Blick besser aus.

Da Board MMWAVEICBOOST - mmWave sensors carrier card platform
wird wohl noch zwingend benötigt.

@Hansi: das genannte Produkt wäre meine Referenz...

@Ben B.: konkret geht es um .308 Win
.30-06 ist mir zu grob :-)

Aber wie Sebastion schrieb: viel einlesen...

Danke nochmal
Viele Grüße

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Wenn die Flugbahn bekannt ist würde ich dies mit einem Strichlaser , 
Optik und einem Highspeed CCD lösen,

Wir haben für ähnliche Projekte schon solche Dinger gebaut (P.F.W.)

Wen dass für dich eine Brauchbare Lösung ist können wir ja hier im Forum 
ein Projekt eröffnen so das alle davon Profitieren und ev. auch 
Mithelfen können.

Eine solche Fertigung gibt es natürlich sonnst nicht für LAU deshslb 
wenn schon ein Projekt.
Das wäre meine Idee dazu.

von CM Z. (Gast)


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Muss es denn unbedingt eine Radaranwendung auf Mikrowellenbasis sein? 
Könnte es nicht auch eine kohärente und aufgeweitete Laserstrahlung bei 
geringer Rückstreufläche sein?

N.B. 900m/s entspricht 3240km/h, was ja fast dreifache 
Schallgeschwindigkeit ist. Also durchaus Mündungsgeschwindigkeit eines 
beliebigen Kalibers. Vielleicht Fahrzeug mit Auspuff nach vorne?

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> konkret geht es um .308 Win
Die macht doch gar keine 900m/s, sondern nur um die 800...

von Entlauser (Gast)


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Kalle B. schrieb:
> Könnte es nicht auch eine kohärente und aufgeweitete Laserstrahlung bei
> geringer Rückstreufläche sein?

Stellt sich die Frage der Reichweite, bei Laser ist da gerne bei 250m 
Schluß.
Natürlich ist das eine Frage der Laserleistung, aber ich nehme mal an 
der TO will eine Lösung für normalsterbliche, also ohne 
Laserschutzmassnahmen, bei denen der preis einer Brille schon über den 
0.3k Budget liegt.

von Jack V. (jackv)


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Thomas T. schrieb:
> Ist das Projekt zu sportlich, oder mit überschaubaren Aufwand lösbar?

Sehr sportlich, würde ich sagen – je nach Vorwissen. Schonmal einen 
Chrony auf Lichtschrankenbasis gebaut? Wenn ja, räume ich dem Projekt 
immerhin eine Chance auf einen erfolgreichen Abschluss ein. Wenn nicht, 
dann nicht.

Ben B. schrieb:
>> konkret geht es um .308 Win
> Die macht doch gar keine 900m/s, sondern nur um die 800...

Bis 940m/s mit 125grs-Geschoss in handelsüblicher Laborierung.

Thomas T. schrieb:
> konkret geht es um .308 Win
> .30-06 ist mir zu grob :-)

Naja, sind fast die gleichen Geschosse. Bei diesem Projekt ist der 
Unterschied zu vernachlässigen.

: Bearbeitet durch User
von Thomas T. (runout)


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Hallo Zusammen,

habe schon viel Zeit mit IR-Chronographen verbracht...
Die Teile haben einen großen Fremdlichteinfluss.
Leuchtstofflampen in der Nähe gehen gar nicht.

Es gab mal eine Bastelei mit einer Art Lichtgitter
und handelüblichen Laserpointern.

Ich bin gegenüber einer alternativen Messmethode auch nicht abgeneigt,
es muss nur zuverlässig sein.

@Strichlaser, Optik und einem Highspeed CCD lösen:

Naja, aus dem Baumarkt wird es diese Teile auch nicht geben.
Das Erfassungsfenster sollte schon 0,4x0,4m sein,
denn die Messeinheit darf schon ca. 2m vor der Münudung sein.
Man misst dann nicht V0 aber auch keinen Schmauch oder Pulverreste.

Wie Patrick L. schrieb, könnten man mit guten Ideen ein Communityprojekt
aufmachen. (geht ja z.B. auch für Bogenschießen...)

Grüße
Runout

von GHz N. (ghz-nerd)


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Aufgrund folgender Rahmenbedingungen:
- Hohe zu messende Geschwindigkeit
- relativ enger Raumwinkel in dem sich das zu messende Objekt befindet
- Zum Messen steht nur wenig Zeit zur Verfügung, Zeitpunkt "zufällig"
- sehr kleine Rückstreufläche
- Richtungsinformation uninteressant

würde ich zu Dauerstrich Doppler-Radar raten, einem der einfachsten 
Prinzipien überhaupt.
Wichtig ist für deine Anwendung vor allem eine Antenne mit hohem Gewinn, 
damit eine vernünftige SNR erreicht werden kann. Die billigen 
Patch-Arrays der Fertigmodule taugen in dieser Hinsicht nicht sehr viel.
Die zu erwartenden Dopplerfrequenzen liegen im oberen zweistelligen bis 
dreistelligen kHz Bereich, je nach gewählter Sendefrequenz. Für erste 
Experimente mit 5.8 GHz (noch halbwegs bastel-tauglich) könnte für die 
Auswertung sogar eine Soundkarte mit hoher Abtastrate funktionieren.
24 GHz wäre zwar grundsätzlich besser geeignet, aber der Kostenrahmen 
dürfte wohl spätestens mit der Antenne gesprengt werden (ausser falls 
eigene Werkstatt und Arbeitszeit nicht zu den Kosten zählen).

von Thomas T. (runout)


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Hallo ghz-nerd,

danke für deine Hinweise.

Ja, bei bei den genannten 5,8GHz ist die Dopplerfrequenz ca. 35kHz.
Mit einer 129KHz-Soundkarte gut auswertbar.

Die genannten TI-Radarmodule arbeiten mit 60-64GHz
und die fD ist dann schon bei ca. 370kHz.
Die Module samplen aber zum Glück mit 25Msps.
Ob die Dauerstrich können oder nur chirp muss ich noch nachschauen.

Viele Grüße

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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Johannes S. schrieb:
> https://www.box73.de/product_info.php?products_id=4412

Guter Tipp. Für €9,50 kann man eigentlich nichts falsch machen. Ein 
kleiner Verstärker dahinter und eine Auswertung. Scheint ideal, um damit 
Erfahrungen zu sammeln.

von Sebastian B. (Gast)


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Hoher Gewinn bei 24GHz lässt sich sehr gut mit Hornantennen machen. Ggf 
kann man das Radar aus einigen Minicircuits Modulen zusammen stecken.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> Bis 940m/s mit 125grs-Geschoss in handelsüblicher Laborierung.
Okay, finde ich gerade nichts drüber, aber ich hab selbst schon damit 
"rumgeballert" und mein letzter Stand sind 800m/s bei .308 und etwa 
1200m/s bei der .223. Die .30-06 ist ein kleines bißchen stärker als die 
.308 und schafft über 900m/s.

aber egal, geht nichts über die .50BMG

Ach ja wegen dem Radar, ganz vergessen: Ich würde es mit Pulsen 
probieren, damit ich möglichst viel Sendeleistung verwenden kann ohne 
dem Schützen seine Eier zu braten. Ansonsten wüsste ich nicht, wie man 
genug Reflexion von so einem kleinen Projektil bekommen soll.

Militärische Anlagen zur Raketenabwehr verwenden auch Pulse mit hoher 
Leistung.

Nochwas: Bei überschallschneller Munition gehen auch akustische 
Messverfahren wenn das Geschoss z.B. eine 20..50 Meter Messstrecke 
durchfliegt. Wem sowas schon mal über den Kopf geflogen ist der weiß, 
daß das einen recht lauten hellen Knall gibt, der einfach messbar sein 
sollte. Der Schusslärm der Waffe kommt dabei erst nach dem Geschoss in 
der Messstrecke an und sollte daher nicht stören.

: Bearbeitet durch User
von Kurt (Gast)


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.

Wie wärs mit zwei Lichtvorhängen?

 Kurt

von GHz N. (ghz-nerd)


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Sebastian B. schrieb:
> Hoher Gewinn bei 24GHz lässt sich sehr gut mit Hornantennen machen. Ggf
> kann man das Radar aus einigen Minicircuits Modulen zusammen stecken.

Das steht ausser Frage... leider dürfte bei 24 GHz der Budgetrahmen 
bereits durch den Mischer gesprengt werden

von Hp M. (nachtmix)


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Thomas T. schrieb:
> Das mir bekannt Gerät arbeitet mit 24GHz und erfasst ungefähr
> zwischen 10-30m die Geschwindigkeit.

Für eine 10cm Granate?
Singer hatte mal so etwas, aber den gibt es ja nicht mehr.

Thomas T. schrieb:
> Ja, bei bei den genannten 5,8GHz ist die Dopplerfrequenz ca. 35kHz.
> Mit einer 129KHz-Soundkarte gut auswertbar.

Aber bei den genannten 0,4m Messlänge hast du nur 0,5ms Zeit dafür, bzw 
17 Schwingungen.
Genauigkeit geht anders.

von Thomas T. (runout)


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Hallo Hp M.,

jetzt geraten ein paar Dinge durcheinander...

Es geht (a.)
um die Radarlösung mit der Dopplerfrequenz ca. 35kHz (nur als Beispiel)

und (b.)
um eine Alternative mit Strichlaser und optischer Erfassung.
NICHT 0,4m Messlänge sondern "Erfassungsfenster 0,4x0,4m",
also eine optische Fläche

Durch das/die Erfassungsfenster muss das Projektil durch ohne hässliche
Berührungen an den Rändern zu verursachen...
Also keine "10cm Granate", .50BMG schon eher.

Die Messlänge wäre schon mit ca. 1 Meter ziemlich unhandlich.
Das wären ca. 1,111ms@90m/s auf der Messstrecke.
Also bestens auswertbar.

Wenn also einer hier Forum einen Plan für Variante (b.)
"Strichlaser + HighSpeed-CCD" hat - nur her damit :-)

Viele Grüße

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Thomas T. schrieb:
> Wenn also einer hier Forum einen Plan für Variante (b.)
> "Strichlaser + HighSpeed-CCD" hat - nur her damit :-)

Also wie wir das damals Gelöst hatten (Messeinrichtung für 
"Schiesskeller" in ZH):

1.) eine Strichlaserdiode 635nm 0,1W Strahlleistung 1 M Abstand, 1M 
Strich.
2.) Feuerwaffe wird Fixiert
3.) Strichlaser wird so eingerichtet das 10mm auf dem Waffenlauf 
sichtbar sind (Winkelkontrolle 0.0°)
4.) 1024 Pixel CCD wird optisch genau Fokussiert (Linearlinsen eignen 
sich auch aus alten Scannern oder Laserprinter) ideal 1000 Pixel auf 1M 
geht dann einfacher zum Rechnen.
5.) Auswertung: wie viel Pixel bei genau definierter "Verschlusszeit" 
die Laserlinie Sehen ergeben dann sehr genauen Aufschluss über die 
Geschwindigkeit.
6.) wenn man's noch genauer haben will wertet mann auch noch die 
Helligkeit des ersten und Letzten Pixels die den Strich auf der Kugel 
gesehen haben aus und macht eine Sigma Delta Rechnung zu den Mittleren 
"beleuchteten" Pixel.

Damit erfassten wir die Geschwindigkeit auf 0,01mS Genau ;-)

Nun vermisse ich einfacht das "gerne gewollte Projekt" hier im MC für 
alle, da dieser Thread ja irgend wann in der Versenkung verschwinden 
wird.

: Bearbeitet durch User
von Entlauser (Gast)


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Patrick L. schrieb:
> Thomas T. schrieb:
>> Wenn also einer hier Forum einen Plan für Variante (b.)
>> "Strichlaser + HighSpeed-CCD" hat - nur her damit :-)
>
> Also wie wir das damals Gelöst hatten (Messeinrichtung für
> "Schiesskeller" in ZH):
>
> 1.) eine Strichlaserdiode 635nm 0,1W Strahlleistung 1 M Abstand, 1M
> Strich.

> 4.) 1024 Pixel CCD wird optisch genau Fokussiert (Linearlinsen eignen
> sich auch aus alten Scannern oder Laserprinter) ideal 1000 Pixel auf 1M
> geht dann einfacher zum Rechnen.
> Helligkeit des ersten und Letzten Pixels die den Strich auf der Kugel

>
> Damit erfassten wir die Geschwindigkeit auf 0,01mS Genau ;-)


-Es ist keine Kugel, sondern ein Geschoß.
-Die Einheit mS passt hier nicht. Ebenso 'M'
-Für einen mikrocontroller ist 1000 nicht einfacher zum rechnen, 1024 
wären es vielleicht, ist aber vollkommen wurscht.
-Damit wird höchstens die Mündungsgeschwindigkeit, aber nicht die 
Bahngeschwindigkeit des Geschosses bestimmt. Und die bahngeschwindigkeit 
nimmt in den ersten Milimetern nach der Mündung noch zu.
-Ob die Integrationszeit eines CCD sensors ausreichend kurz ist, darf 
bezweifelt werden. Ebenso die Eignung von Linsen aus dem Laserprinter

Sorry aber das Ganze hinterläßt nicht wirklich einen 'seriösen' 
Eindruck. Eher der Versuch einem Ungebildeten einen Bären bezüglich der 
eigenen Ingenioeurskunst aufzubinden.
Mit nen Foto von Aufbau könntest du aber entgegenwirken.

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas T. schrieb:

> Am Ende soll es eine Radar-(Geschwindigkeits)-messung für Projektile
> werden.

Solche Messungen hat mein Grossvater bereits in den 1940er-Jahren
gemacht. Allerdings ohne Radar.

von Entlauser (Gast)


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Harald W. schrieb:

> Solche Messungen hat mein Grossvater bereits in den 1940er-Jahren
> gemacht. Allerdings ohne Radar.

Schon 200 Jahre früher konnte man Geschossgeschwindigkeiten bestimmen:
https://en.wikipedia.org/wiki/Gun_chronograph#History

Ebenfalls ohne Radar.

Hochgeschwindigkeitskameras mit Belichtungsszeiten unter einer 
Mikrosekunde, kennt man auch seit den Vierzigern: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Rapatronic-Kamera

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Entlauser schrieb:
> -Die Einheit mS passt hier nicht. Ebenso 'M'

mS steht für micro Sekunden nicht für milli Sekunden (Hab kein Latein u 
auf dem Handy), wobei du dann ja auch 1,024 Meter nehmen müsstest also 
grad 1 Meter auf 1000 Pixel sonst gibts beim umrechnen probleme(lösbar 
zwar aber unnötig).
Und will jetzt eigentlich auch in einem Thread der irgend wann in der 
Versenkung verschwindet lange darüber diskutieren.
Macht ein Projekt und ich beglücke euch gerne auch mit Bilder und 
Zeichnungen.
Aber für ein "Wegtwerfthread" im "Forum: HF, Funk und Felder", wo das 
einfach nicht hingehört, weil dann ja OT, ist mir die Zeit zu schade.
Optisch ist ja nicht HF!
Abgesehen davon wurde die Messeinrichtung sogar kalibriert und stimmt 
sehr genau.
Auch wenn wir dazu richtig teure Linsen verwendet haben war das mit den 
Scanner Linsen auch nur ein Vorschlag.
Wenn die Linsen schon über 400€ kosten, kannst du es nicht für 300€ 
realisieren.
EDIT:
Ha hab's aus dem Netz kopiert LOL:
1 Mikro [µ] = 0,001 Milli [m]
WPA sei Dank :-)

: Bearbeitet durch User
von Thomas T. (runout)


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Hallo "Harald W. (wilhelms)", hallo "Entlauser (Gast)",

!!! bitte nicht den Thread spoilern bevor ich es sage !!!

Die Hinweise von  Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) waren
hilfreich und (für mich) verständlich.

Wenn ihr neben Zweifeln noch etwas Konkretes beisteuert,
wäre da gut.

Die Rahmenbedingungen wurden oben genannt.
Das Referenzgerät (Labradar/Infinition) auch. (Radarlösung)

Für die optische Lösung werde ich mal ein paar
CCD-Zeilensensoren (Linear Image Sensor, 1024x1; 2048x1) raussuchen,
die geeignet sein könnten. (schnell genug, kein BGA usw.)

Da dürft ihr dann die Daumen hoch oder runter drehen ;-)

Viele Grüße
Runout

von Entlauser (Gast)


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Thomas T. schrieb:
> Hallo "Harald W. (wilhelms)", hallo "Entlauser (Gast)",
>
> !!! bitte nicht den Thread spoilern bevor ich es sage !!!

Sorry, ich spreche deutsch, kein neudeutsch - was meinste mit "Thread 
spoilern" ???

"spoilern" kenne ich als "das Filmende verraten". Soll man hier nicht 
seine begründeten Bedenken über den Ausgang der improvisierten Bastelei 
äußern? Und alle erst mal gegen die Wand rennen lassen? Weil zu jeder 
Geburt Schmerzen gehören???

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Thomas T. schrieb:
> Linear Image Sensor,

Ich denke das der:
https://www.distrelec.de/de/zeilensensor-hamamatsu-s10077/p/17544430?ext_cid=shgooaqdede-P-Shopping-css-maincampaign&gclid=EAIaIQobChMIufys7OOU8gIV0eR3Ch3zlgk7EAQYAiABEgLWPfD_BwE

Datenblatt dazu:
https://www.distrelec.de/Web/Downloads/_t/ds/s10077_eng_tds.pdf

reichen sollte wir hatten einen von Glyn für den 10fachen Preis 
verwendet (Musste ja auch Zertifiziert sein)
Gruß und Daumen Drück

: Bearbeitet durch User
von User32 (Gast)


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Thomas T. schrieb:
> Sowas gibt es fertig für viel Geld.

Weiss nicht, 650 Euro kommt mir für sowas spezielles sehr günstig vor 
und ist "nur" das doppelte von Deinem Budget (für eine 
Neuentwicklung...).

https://shop2.dr-gmuender.de/geschwindigkeitsmessung/255-labradar.html

von Wuerg (Gast)


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Patrick L. schrieb:
> Wenn die Flugbahn bekannt ist

Ein solches Projektil fliegt in einer rotierenden Spiralbahn, das wird 
schwierig, das mit Radar zu erfassen. Da braucht es ein ein SAR, nehme 
ich an.

von Entlauser (Gast)


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Wuerg schrieb:

> Ein solches Projektil fliegt in einer rotierenden Spiralbahn, das wird
> schwierig, das mit Radar zu erfassen. Da braucht es ein ein SAR

Ogott, werf Hirn vom Himmel!

von Johannes S. (Gast)


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das Labradar scheint auch mit einer Planar Antenne zu arbeiten, für ein 
längliches Horn sieht das Gerät zu flach aus. Vielleicht bekommt man bei 
Innosent auch was passendes, aber mit dem ganzen Arbeitsaufwand wird man 
die 650 € kaum toppen können. Und dann hat man auch noch keine PTB 
zertifizierte 1% Genauigkeit.

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Thomas T. schrieb:
> CCD-Zeilensensoren (Linear Image Sensor,

Ich hätte hier noch aus einem anderen Projekt,

IMAGE SENSOR. TCD1304AP rumliegen,
hat zwar kein  Onboard AD drin, dafür:

Electronic Shutter

Sample and Hold Circuit

3648 Pixel
Datenblatt:
https://datasheet.octopart.com/TCD1304AP-Toshiba-datasheet-116637562.pdf

was dann gerade für Geschwindigkeitsmessungen von Vorteil wäre.
Bringt höhere Auflösung und eine Zuverlässige "Verschlusszeit"

Schaltungsvorschlag im Datenblatt enthalten ;-)

: Bearbeitet durch User
von Entlauser (Gast)


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Patrick L. schrieb:
> IMAGE SENSOR. TCD1304AP rumliegen,

Kürzeste Belichtungszeit 10µs: in denen legt ein Projektil von v = 0.9 
km/s 9 mm Weg zurück -> scharf wird die Abbildung nicht, da muss der 
Laser schon zackig pulsen.

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Entlauser schrieb:
> da muss der
> Laser schon zackig pulsen

Jep 0,5Watt, habe ich ausgerechnet. 1Watt ist dann ganz sicher genug.

Forteil-halber aber dann ein Blauen(400nm) nehmen, besseres Reflektieren 
am Projektil. Gibt's aber für wenig Geld in der Bucht.

mit 1 Meter Messweg Recht das.

Entlauser schrieb:
> Kürzeste Belichtungszeit 10µs:
 deshalb ja auf 1 Meter Messlinie.

: Bearbeitet durch User
von Sebastian S. (amateur)


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Ich kann mir nicht vorstellen, dass Du mit einer Low-Cost-Lösung etwas 
erreichen kannst.
Es wird, in der Hauptsache, an der nötigen Empfindlichkeit scheitern. 
Die meisten, preiswerten Lösungen erfassen größere Objekte oder ihre 
langsamen Kollegen. Ein Geschoss mit einer - verglichen zu anderen 
Anwendungen - mikroskopisch kleinen Reflektionsfläche, wird wohl in 
kürzester Zeit "unsichtbar" sein.
Da Du sowieso ein winziges "Zielfenster" haben wirst, warum nicht gleich 
mit Lichtschranken arbeiten?

von Sebastian B. (sfreak) Benutzerseite


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Moin,

ich hab keine Vorstellung, wie die Messung mit einem CCD-Zeilensensor 
funktioniert. Gibt's das irgendwo einfach verständlich aufgemalt?

Danke :-)
Sebastian

von Hp M. (nachtmix)


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Patrick L. schrieb:
> mS steht für micro Sekunden nicht für milli Sekunden

Nein, mS steht für Millisiemens.

Thomas T. schrieb:
> NICHT 0,4m Messlänge sondern "Erfassungsfenster 0,4x0,4m",
> also eine optische Fläche

Und das kurz hinter der Mündung?
Alte Flinte streut wohl schon sehr?

Patrick L. schrieb:
> Forteil-halber aber dann ein Blauen(400nm) nehmen, besseres Reflektieren
> am Projektil.

Im Blauen hat der Silizium-Sensor aber vllt schon eine schlechte 
Empfindlichkeit.

Am liebsten mögen Si-Fotodioden nahes IR, so 800..950nm, und es ist auch 
kein Problem mit Laserdioden wesentlich kürzere Lichtblitze als 1µs zu 
erzeugen.
Jeder CD-Brenner kann das und schreibt selbst mit nur einfacher 
Geschwindigkeit etwa 2,7MBit/s. Die Impulsleistungen dieser Laserdioden 
liegen bei einigen hundert mW.

Eine bessere Reflexion kannst du auch erreichen, indem du die 
Geschosspitze weiss anmalst. Die Ballistik wird sich dadurch wohl nicht 
verändern.

Mit der Beleuchtung durch ein Laserstroboskop, das z.B. 10 Millionen 
Blitze pro Sekunde von je 20ns Dauer erzeugt, reicht dann vielleicht 
sogar eine oder mehrere Webcams um den Flugweg zu verfolgen.

: Bearbeitet durch User
von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Hp M. schrieb:
> Patrick L. schrieb:
>> mS steht für micro Sekunden nicht für milli Sekunden
>
> Nein, mS steht für Millisiemens.

Wen schon bitte alles richtig zitieren Danke.
Habe nie behauptet dass mS nicht normalerweise für Millisekunde steht 
sondern dass ich auf dem Handy Key kein "µ" hatte und da ich jetzt am 
Notebook bin habe ich ein "µ" und ja hätte wol besser ein "u" genommen, 
habe das ja aber richtig gestellt.

So OT genug.

Hp M. schrieb:
> Im Blauen hat der Silizium-Sensor aber vllt schon eine schlechte
> Empfindlichkeit.

Da hast du eigentlich recht das gerade der Empfohlene CCD das 
Wirkungsoptimum bei 650nm und 700nm hat.
Aber der blaue oder grüne wird besser reflektiert und ist besser 
sichtbar (Grün ist dahingegen eher Optimum aber x fach teurer als 
mittlerweile die blauen) und wen es mal eben Quick&Dirty sein soll also 
nicht viel kosten, nimmt man den Mittelweg.
Blaue Laser sind in höheren Leistungsklasse (Bis 1W) für vergleichsmäßig 
LAU zu haben deshalb ist der Markt ja auch mit Blauen Laser-CNC 
überflutet. obwohl sich grad da ein Langwelliger IR besser eignen würde, 
weil ja Metall im Gegensatz zum IR den blauen zu sehr reflektiert.

Hp M. schrieb:
> Eine bessere Reflexion kannst du auch erreichen, indem du die
> Geschosspitze weiss anmalst.

Da müsste der TO sagen ob dies Möglich ist, aber denn noch nicht zu 
empfehlen, den wen da Farbe (Ja ich hab gelesen, Geschossspitze ) 
zwischen Kugel und Lauf kommt, hat der Besitzer der Waffe keine Freude 
daran und die Flugeigenschaft kann es je nach Farbe und Auftragung auch 
kommen.
Und ja nach Anwendung ist das dann halt nicht möglich. aber das weis nur 
der TO. Bei der Anlage in ZH war dies nicht möglich dort hat man aber 
auch ein anderen Laser genommen bzw sogar mehrere. Das war aber auch 
keine "für LAU" Anlage, sondern eine Zertifizierte Messeinrichtung.

: Bearbeitet durch User
von Thomas T. (runout)


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@ Sebastian B. (sfreak):

hier sind ein paar DIY-Project mit dem TCD1304:
https://hackaday.io/project/9829-linear-ccd-module
oder hier:
https://hackaday.io/project/18126-dav5-v301-raman-spectrometer
oder hier:
https://accelconf.web.cern.ch/ipac2017/papers/thpva104.pdf

Sind nicht 100% zutreffend aber zum "reinkommen"...


@ Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR)

Könntest du dich von deinem TCD1304AP trennen?
Du darfst Unsummen verlangen, weil der Chip im Moment (wie viele andere)
schwer erhältlich ist :-)
Ist für den ADC ein 8-Biter ausreichend (8Bit, 3-4 MSPS)?

In den oberen Antworten ist öfters von Wellenlänge und 
Reflektionsverhalten die Rede.
Im Moment stelle ich mir eine Art Lichtvorhang mit Sender- und 
Emfängerseite vor.
Da würde der Laserstrahl durch das Projektil unterbrochen aber nicht 
refektiert.
Das Thema Optik wird mich wohl eher überfordern.
Schaltungslayout und Software/Firmware sollten gehen.

@Farbige Spitze:
Ich bin "nichtreligiöser Wiederlader" und an Präzision  interessiert.
Farbe auf die nicht vorhanden Geschossspitze (Hollow Point) schmieren 
geht da nicht.


Grüße
Runout

: Bearbeitet durch User
von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Thomas T. schrieb:
> Könntest du dich von deinem TCD1304AP trennen?
> Du darfst Unsummen verlangen, weil der Chip im Moment (wie viele andere)
> schwer erhältlich ist :-)
> Ist für den ADC ein 8-Biter ausreichend (8Bit, 3-4 MSPS)?

Ja sicher und Unsummen wären da ca. 85.--€ aber was ich wirklich dafür 
will bekommst du als PN ;-)

Man sollte das Projekt nun aber wirklich in ein Passenden Ort 
verschieben,
den 1. ist er zu Lang und zu Verwässert. Und 2. hat es mit HF nichts 
mehr zu tun.
Lieber Mod walte bitte deines Amtes. Danke

Technische Zeichnungen und Aufbauzeichnungen kann ich dir Problemlos 
machen, da habe ich mehr als Genug Erfahrung mit.

Leider war ich nämlich auch der "Verbrecher" mit der Multafot (Insider 
wissen was das ist) die mir damals auch den Ruf:

Wilkommen im Klub der A..ZENSIERT..

beschert hat. und da geht's um ganz genaue Messungen mit einer max. 
Tolleranz von 0.05%! ;-)

Thomas T. schrieb:
> Ist für den ADC ein 8-Biter ausreichend (8Bit, 3-4 MSPS)?

Ja ist ausreichend, eigentlich tuts dazu auch jeder µC Interne AD, da 
das auslesen nicht sehr Zeitkritisch ist er Sampelt ja den eigentlichen 
Schuss, das auslesen muss nicht so schnell gehen und wenn die 
Verstärkerstufe optimal eingestellt ist reichen sogar theoretisch 6 Bit.

: Bearbeitet durch User
von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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@ Thomas T.
Habe dir eine PN gesendet, hast du die nicht erhalten?

Im übrigen sind die CCD Neu und nicht recyclend und auch nicht eBay, 
oder Ali, sondern direkt von Toshiba ;-)
Optimum Response bei 540 nm also ideal für Grünen Bereich.

Thomas T. schrieb:
> Da würde der Laserstrahl durch das Projektil unterbrochen aber nicht
> refektiert.

Das hat aber in der Genauigkeit und Reaktionszeit des CCD's ein riesen 
Nachteil.
Eine CCD Zelle die Bereits Licht gesehen hat wird bis zum nächsten 
Refresh "Blind", das heißt sie sieht den Schatten des Projektils, nur 
schwer bis gar nicht mehr.
Für exakte Messung, Reflektiv verwenden!

: Bearbeitet durch User
von Thomas T. (runout)


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Hallo Patrick,

danke für die PN, komme aber erst am Wochenende dazu.
zur Zeit viel um die Ohren...

Viele Grüße

von Thomas T. (runout)


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Hallo Patrick,

sorry, deine PN kam nicht an.
Die hinterlegte Mailadresse war veraltet...

Bitte nochmal zustellen.

Grüße
runout

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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PN Ist nochmals Raus :-)

Wie heißt es so schön?
Wenn's beim ersten mal nicht klappt, versuch's einfach nochmal :-)

: Bearbeitet durch User
von Manfred K. (4for)


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stell ein Mikrofon an der Zielscheibe auf und messe den zeitlichen 
Abstand zwischen Geschosseinschlag und Mündungsknall. Flugbahnlänge und 
Schallgeschwindigkeit ist bekannt, der Rest Mathematik

von Dr. Who (Gast)


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Manfred K. schrieb:
> stell ein Mikrofon an der Zielscheibe auf und messe den zeitlichen
> Abstand zwischen Geschosseinschlag und Mündungsknall.

Dann erschießt er vielleicht das Mikrofon.

von Christoph E. (stoppi)



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Geschwindigkeitsmesser mit zwei Laservorhängen habe ich bereits 
umgesetzt...

von Andreas M. (amesser)


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Johannes S. schrieb:
> längliches Horn sieht das Gerät zu flach aus. Vielleicht bekommt man bei
> Innosent auch was passendes, aber mit dem ganzen Arbeitsaufwand wird man
> die 650 € kaum toppen können. Und dann hat man auch noch keine PTB
> zertifizierte 1% Genauigkeit.

Die für Normalos erhältlichen Innosent Radarmodule haben leider einen 
viel zu großen Öffnungswinkel. Ich habe mir für meine damaligen 
Spielereien direkt Samples vom RFBeam kommen lassen. Die waren sehr 
freundlich auf meine direkte E-Mail und haben ca 35€ für ein K-LC6 Modul 
verlangt. Evtl. wäre ein K-MC1 brauchbar.

Oder gleich ein MR2001_RD Kit, da ist im Prinzip alles an 
Auswerteelektronik schon fertig und man kann direkt mit der Software 
anfangen. Keine Ahnung wo das preislich liegt.

https://www.rfbeam.ch/standard-products

von Thomas T. (runout)


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Hallo Christoph E. (stoppi),

dein Projekt hatte ich schon am 02.08. erwähnt.

"Es gab mal eine Bastelei mit einer Art Lichtgitter
und handelüblichen Laserpointern."

Bin jetzt von Patrick mit "TCD1304AP" ausgestattet worden
und werde das Projekt in dieser Richtung weiter verfolgen.


@ Andreas M. (amesser)
Es gibt WLAN-Module in 60-80GHz-Technik.
Da sind für da Dev-Kit 3k€+ fällig.
Aber Fragen kostet ja nix...

Viele Grüße
Rnuout

von Denis K. (denis_k)


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Hallo ist aus dem radar projekt was geworden? Lg Denis

von Thomas T. (runout)


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Hallo Denis,

wie schon bemerkt: ich versuche jetzt eine optische Lösung.
Das von die angedachte "K-MC1" erfordert wohl noch viel Beschaltung
und noch mehr SW-Auswertung.

die rfbeam-Website ist ziemlich zugenagelt:
"connection refused" wenn man ein EVAL-Kit-Dabl runterladen will.

Grüße
Thomas

von Mann Fred (Gast)


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Kamerabasiert? Oder Laser?

von Silvio K. (exh)


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Eine Idee wäre auch noch einen Laserentfernungsmesser umzubauen. Ein 
niedriges MW-Signal CW, bzw. 2,4 GHz oder 5,x auf das Licht 
aufmodulieren und den Dopplereffekt auf der Reflexion auszuwerten. Dann 
liegt die Dopplerfrequenz besser im Bereich einer normalen Soundkarte 
und die Richtwirkung mit einem Laser ist auch zig mal besser.

Am einfachsten ist es aber wie es Christoph E. mit seinen beiden 
Laservorhängen gemacht hat. Allerdings muss man solche 
Lichtschrankenrahmen mechanisch sehr stabil bauen, weil jede Verwindung 
durch die x Reflexionen verzigfacht wird und der Laser schon beim 
schrägen Angucken die Fotodiode nicht mehr trifft.

von Henrik V. (henrik_v)


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Ist es bei den Lichtvorhängen nicht einfacher, Sender (Linienlaser) und 
Empfänger dicht nebeneinander zu setzen, in die Spitze eines 
'Tortenstück'-Rahmes und den runden Rand innen mit 3M Reflektorband zu 
versehen?
Die Intensitätsänderung ist dann so 0,1%(?) aber nix was mit Hochpass 
und Gain nicht zu messen wäre.

von Silvio K. (exh)


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Henrik V. schrieb:
> in die Spitze eines
> 'Tortenstück'-Rahmes und den runden Rand innen mit 3M Reflektorband zu
> versehen?

Könnte man auf jeden Fall mit dem Oszilloskop versuchen... oder mit 
schnellem ADC und FPGA, also praktisch ein Oszilloskop nachbauen ...

oder beim klassikischen Lichtvorhang eine Sammellinse vor der Fotodiode 
um die wirksame Fläche zu vergrößern und den Aufbau gegen mechanische 
Labilität zu stärken.

von Henrik V. (henrik_v)


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Wenn an Laserdiode eine Zylinderlinse dran ist, warum dann an der PD 
nicht auch?

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