Как выглядит метеозонд в ночном небе. Подготовка проекта. Метеозонд
А что вы знаете о погодных зондах?
Я вот тоже ничего особо не знал до недавнего времени.
А что же внутри и как все это работает?
Началось все с того, что я просматривал ебей на наличие старых телефонов сименс с5, это вроде нмт труба. Ее можно переделать на 70см и заставить работать как пейджинговую станцию. У нас тут популярны пейджеры любительские, хотя работает до сих пор одна контора. Ви таки будете смеяться, но этот вид связи не только не сдох, но и перешел на цифровой уровень с обратным каналом.
Но речь про зонды.
Так вот, накидывал я себе разных лотов из всяких радиостанций, чтобы за копейки купить и переделать на любительские диапазоны или хотя бы поковырять ради интереса.
И тут увидел эти самые зонды, 10 штук в коробке, новье с 1987 года.
Зонд ни разу не любительский. Собственность службы погоды германии.
Вот так оно выглядит. В мешочке с номером. Каждый калиброван. Работает на частоте 407мгц. Конкретно я настроил 404.090, выкрутив весь сердечник.
Внутри бумажка для нашедших эту штуку.
Этот зонд является собственностью службы погоды германии и служит для изучения погоды в верхних слоях...
Нашедшего просим отослать бесплатно по адресу... Не высылать остатки баллона, бумажки, деревяшки и провода.
Если зонд придет к нам целым, то в течении 6 недель нашедший получит 14 марок вознаграждение и 5 за упаковку.
Короче 14 марок в 87 году были очень неплохие деньги. Я помню в 98 можно было за 15 или 20 марок купить очень хорошие затычки для ушей.
Вобщем покупательская способность марки была очень высокой. При переходе на евры она упала в 2 раза.
Вот тут видно уже интересное нутро. Красный провод является антенной и подвесом для баллона.
Вид сзади. Вы сейчас подумали, что это какой-то датчик влажности. Я в первый раз очень осторожно открывал, чтобы ничего не сломать. Не зря же там предупреждали о вскрытии.
На самом деле это обычная консервная банка, где герметично хранится сам датчик влажности и селикагель. А для вскрытия банки в коробке идет открывашка, только я так и не понял, как ей открывал. Я ее погнул и открыл ножом.
Вот кишки внутри. Вон в те 2 проволочки вставляется датчик влажности. А справа такая херня белая на черной лапе - капелька терморезистора, ее не видно особо. Там еще колпачок, чтобы воздух не охлаждал датчик и подпорка уголком из бумаги, куда упирается пластина датчика влажности.
Собственно это и есть сам датчик влажности - пластинка из какого-то пластика вроде, на ней нанесен тонкий слой графита или подобного.
Бумажка вроде должна оборачивать пластину, но я так и не понял - как. Бумага намокает, пластина меняет сопротивление.
Ну и самое интересное - система сбора данных и передачи.
Все гениальное - просто, особенно если его делали расово правильные немцы.
На плате 3 контакта. Это ни разу не цифровой интерфейс, как я сначала подумал. Туда подключается точный вольтметрт. Нажимается переключатель и отверткой выставляют какое-то опорное напряжение.
Мелкасхема непонятная. Я нашел производителя, но писать не стал. Чего ради такой херни напрягать людей.
Из даташита на зонд я узнал, что там 2 генератора меандра и пилы. Один где-то 500гц, другой 1.5кгц. Все это смешивается и подается на резистор модуляции.
Передатчик состоит из генератора на кварце 121мгц с копейками. Как я понял, кварц возбуждается на 4й гармонике, она выделяется контуром и подается на усилитель. Можность не менее 20мвт
Вобщем датчики меняют сопротивление, меняется частота и дальше приемник уже выделяет 2 частоты и декодирует. Никакой цифры не надо, хотя про точность непонятно. Там довольно приличные колебания температур.
Вот так выглядит эта пластина.
Это был датчик древний. Если я не ошибаюсь, то такие еще начали запускать с 70х.
Сегодня тоже продолжают запускать зонды и да, да, там есть гпс модуль и цифровой канал.
Антенна гпс и антенна передатчика + держатель датчика влажности.
На ебее такая херня стоит уже 25 евров, а аукцион еще не закончился. Можете теперь догадываться о стоимости начинки.
Значит тема какая - мечты сбываются . Причём, самым неожиданным образом. В далёком детстве, нас возили всем классом на экскурсию на метеостанцию. Экскурсия была интересной и грамотно спланированной. Нам показали оборудование метеостанции, а на сладкое оставили запуск метеозонда. Метеозонд - это некий прибор, с батарейными питанием, подвешенный на воздушном шаре, наполненном гелием.
Метеозо́нд или шар-зо́нд или устар. баллон-зонд — беспилотный аэростат, предназначенный для изучения атмосферы. Состоит из резиновой или пластиковой оболочки, наполненной водородом или гелием, и подвешенного к ней контейнера с аппаратурой.
Надо сказать, что шарик а также всё, что к нему подвешено, является одноразовым. При нас шарик тогда в конце экскурсии запустили в небо, и у всех сразу возник вопрос, как они этот шарик вернут назад. Нам сказали, что шарик уже никогда не вернётся, и стало очень жаль шарик (
На фото запуск шара-зонда).
Как я выяснил позже, шарик постепенно поднимается выше и выше, замеряя в атмосфере давление воздуха, влажность, температуру и другие параметры, которые позволяют определять скорость ветра на разных высотах. При этом во время полёта прибор передает измеренные данные по радиоволнам на метеостанцию. Шарик достигает высоты около 30-40 км, на которой оболочка аэростата не выдерживает, лопается, и всё подвешенное к нему со стремительной скоростью падает на землю. По моим прикидкам, метеозонд может отнести ветром на десятки, а то и сотни километров от точки запуска. Сами понимаете, предугадать место падения зонда не представляется возможным. Тут же невольно возникает вопрос к математикам: какова вероятность падения метеозонда на проходящего по улице человека?
Наша метеостанция расположена на ул.Донгузской, и как выяснилось, расположена на глиссадной прямой аэродрома Оренбург-2. Я так подозреваю, что эта метеостанция заодно работает и для нужд военного аэродрома. С запуском метеозонда всё не так-то просто! Время его запуска согласуется с службой аэронавигации Российской Федерации, с учётом того, чтобы в зоне пролёта метеозонда не было пролётов воздушных судов.
Общий вид приборов метеостанции на аэродроме "Мензелинск"
Я всегда мечтал найти упавший метеозонд на земле, но посчастливилось найти его только в этом году, во время прогулки по горе Гирьял. Радости моей не было предела!!!
Я посмотрел по карте, от метеостанции до Гирьяла 98 километров, прилично он пролетел! Прибор представляет собой капсулу из пенопласта, из которого торчат разные датчики.
Так как прибор одноразовый, при его изготовлении делается упор на низкую себестоимость и малый вес конструкции. Вот он, найденный в траве на склоне.
Было очень интересно посмотреть его внутри, и он тут же был разобран. Внутри в пенопласте оказалась замурована батарея, чтобы она не замерзала при полётах на большой высоте. Там ведь сильно отрицательные температуры, до -60 градусов. А также печатная плата с радиодеталями. На ней есть свободный разъём, через который перед полётом зонд подключают к компьютеру и кодируют зонд для его опознавания. После этого метеостанция принимает сигнал только этого метеозонда.
Примеров практического применения метеозонда я не нашел, так и валяется где-то в гараже. Кто-то писал в интернете, что найденные метеозонды пробовали относить на метеостанцию, а они там оказывается не нужны. Прибор этот довольно хрупкий, и при падении на землю чаще всего повреждается, увы, гарантии его работоспособности никто не даст. Как то так!
Не так давно читал один блог, в котором ребята сделали самодельный зонд, на котором закрепили фото-видеокамеру в пенопластовом корпусе и устройство GPS. Запустили его, и следили за полётом. Зонд достиг около 30 км высоты, затем рухнул на землю. Ребята поехали на его поиски, и нашли! Потом долго радовали интернет снимками почти с космической высоты)))
Расскажите о ваших интересных находках и необычных мечтах?
Как покорить небо и сделать несколько отличных фотографии?
Можно запустить зонд, так и сделали российские энтузиасты из этого поста.
Для запуска, прежде всего, нужен метеозонд. Мы использовали его аналог – американский военный шар двадцатилетней давности (его предназначение в армии нам не известно). Но достать его оказалось легче, чем наш метеозонд. (25$ на ебее + доставка)
Во время подъёма из-за снижения атмосферного давления шар постоянно расширяется и на определённой высоте неизбежно лопается.
Наполнять шар можно гелием или водородом. Мы выбрали гелий т.к. достать его оказалось легче, ну и инертный гелий, в отличии от водорода, безопасен (помните Гинденбург? :) Правда для рекордных запусков придётся использовать водород из-за его большей подъёмной силы.
В 40 литровый баллон под давлением 150 атмосфер входит 6 кубометров гелия. Один кубометр имеет подъёмную силу около 1.1кг.
Чем больше кубов газа залить в шар тем больше он сможет поднять и тем ниже он лопнет.
Кстати при расчётах важно не забывать, что сам шар весит около 2кг и этот вес тоже придётся поднимать.
В качестве контейнера для полезной нагрузки Альберт выбрал глобус. Он обладает и отличной аэродинамикой и символизмом. :) Шар максимально утеплили кусками пенопропилена и пенопласта, прорезали 2 отверстия для объективов и упаковали туда два фотоаппарата (Canon S95 и IXUS 750) на оба были поставлены скрипты интервальной съёмки через CHDK. Кроме этого внутри шара лежал один из двух GPS/GSM трекеров АвтоФон Маяк (подробней ниже). Снаружи были закреплены собранные по друзьям 3 камеры ГоПро ХД (Толян, это не мы её сломали, она такая и была) :).
Глобус сработал замечательно, (Альберт, прости за придирки) :) Фотоаппараты не замёрзли и не запотели. С ГоПрошками снаружи (в собственных герметичных боксах которые мы дополнительно утеплили) была только одна проблема – снег, который попал на объективы и замылил всю картинку.
Система спуска:
После того, как шар лопается в дело вступает парашют. Мы использовали бейсерскую медузу – вытяжной парашют (Спасибо, Андрей) . Скорость падения получилась около 60 км/ч (без парашюта было бы около 200км/ч).
Поиск:
Для поиска я выбрал российские GPS/GSM/GPRS маяки «АвтоФон Маяк» (устройство для поиска угнанных машин), т.к. они могут работать в автономном режиме больше года, и были разработаны в России с учётом наших холодов. (Оба этих фактора давали надежду на работу после расчётных -70 градусов по Цельсию) Один из них находился в шаре, а второй, на всякий случай, был подвешен под парашютом (на 15м выше). Оба были упакованы в резиновые перчатки (на случай падения в воду) и в пенопластовые коробки.
После приземления, оба трекера подключились к базовым станциям GSM (стояли симки разных операторов), определили свои координаты и отправили их мне СМСками. Причём один из трекеров был запрограммирован ещё и на отправку координат на сервер по GPRS, где мы смогли увидеть место приземления сразу на карте. Кроме координат они передают ещё массу другой информации… Так вот после приземления температура внутри глобуса была -20C притом, что 10 минут назад снаружи было -70С. (Спасибо АвтоФону, за то, что всё сработало как надо. Мы за эту стадию переживали особенно сильно:)
P.S. Если вдруг соберётесь запускать что-то подобное, то начните с решения вопроса о безопасности запуска, подумайте, что будет, если пересекутся траектории зонда и самолёта. Есть разные способы уменьшения вероятности каких либо происшествий с вашим неуправляемым л.а. в воздухе, но вероятность эта остаётся в любом случае.
Метеозо́нд , шар-зо́нд или баллон-зонд - беспилотный аэростат , предназначенный для изучения атмосферы. Состоит из резиновой или пластиковой оболочки, наполненной водородом или гелием, и подвешенного к ней контейнера с аппаратурой.
Приборы позволяют измерять давление воздуха, влажность, температуру и другие параметры. Замеры перемещения шара позволяют определять скорость ветра на разных высотах. Информация, как правило, передаётся по радио («радиозонд»). До внедрения радио на метеозондах устанавливали метеорографы, которые нужно было возвращать на землю. Если шар запускают только для измерения скорости ветра, то его называют «шар-пилот».
Высотные метеозонды могут достигать высоты 30-40 км. Рекорд высоты для метеозонда составляет 53,0 км (173 882 футов). Шар был запущен JAXA 25 мая 2002 года из префектуры Ивате, Япония. Часто метеозонды принимают за НЛО.
Напишите отзыв о статье "Метеозонд"
Ссылки
Отрывок, характеризующий Метеозонд
Пьер почти не изменился в своих внешних приемах. На вид он был точно таким же, каким он был прежде. Так же, как и прежде, он был рассеян и казался занятым не тем, что было перед глазами, а чем то своим, особенным. Разница между прежним и теперешним его состоянием состояла в том, что прежде, когда он забывал то, что было перед ним, то, что ему говорили, он, страдальчески сморщивши лоб, как будто пытался и не мог разглядеть чего то, далеко отстоящего от него. Теперь он так же забывал то, что ему говорили, и то, что было перед ним; но теперь с чуть заметной, как будто насмешливой, улыбкой он всматривался в то самое, что было перед ним, вслушивался в то, что ему говорили, хотя очевидно видел и слышал что то совсем другое. Прежде он казался хотя и добрым человеком, но несчастным; и потому невольно люди отдалялись от него. Теперь улыбка радости жизни постоянно играла около его рта, и в глазах его светилось участие к людям – вопрос: довольны ли они так же, как и он? И людям приятно было в его присутствии.