Проект FlyBeeper Pressure Sensor

Это внешний блютус бародатчик для использования в полетных навигационных программах, таких как xcTrack или SeeYou при полетах на параплане. Основное преимущество и новизна в том что его можно один раз подключить в программе и на пару лет забыть куда спрятал — его не нужно каждый раз включать перед полетом. Секрет в том, что он включен всегда, позволяя подключиться к себе в любой момент. Как только приложение подписывается на получение давления прибор переходит в активный режим и начинает считывать давление 40 раз в секунду. Данные фильтруются, немного сглаживаются и отправляются в навигационную программу 10 раз в секунду. Благодаря хорошему малошумному датчику удалось добиться чувствительности +- 2 см/сек. Можно снизить до минимума усреднение и фильтрацию на стороне приложения и получать быстрый отклик. Это в свою очередь сделает аккустический вариометр в приложении более быстрым. При разрыве соединения (например, при выходе из приложения) устройство засыпает до следующего сеанса связи.

Данное устройство является облегченным вариантом FlyBeeper mini BT для тех кому нужет только внешний датчик.

Пролог

Летные программы наконец начали использовать возможности современного протокола блютус, а именно одновременное подключение к нескольким внешним устройствам. Это дает возможность разделить устройства по функционалу. Например, кнопки повесить на клеваны, бародатчик спрятать в кокпит, датчик воздушной скорости опустить на веревке, а FANET оборудованный солнечной панелью разместить на кокпите. Все эти устройства будут оборудованны соответствующим их потреблению источниками питания так, чтобы обеспечить максимальный срок службы измеряемый годами.

Функциональность

  • бародатчик — SPL06
  • питание 3 В — батарея CR2032
  • срок службы батареи в режиме ожидания — 5 лет (потребление 4 мкА), в активном режиме — 400 часов (потребление 500 мкА).
  • подключение блютус BLE5
  • корпус промышленный из нейлона диаметром 3 см и высотой 8 мм, имеет две проушины для крепления 12х1мм.

Поддерживаемое ПО

На конец 2023 года считывать давление из стандартной характеристики сервиса Environmental Sensing умеет только maps.flybeeper.com. Однако xcTrack уже реализовал такую возможность в бета версии и в ближайшем релизе поддержка будет. Также ожидается поддержка в SeeYou. Если вам нужна поддержка в других программах — напишите мне в комментариях — я попробую связаться с разработчиками для реализации поддержки.

Использование ESS — самый эффективный способ передачи величины атмосферного давления по блютус, поэтому данное устройство не будет поддерживать устаревшие текстовые протоколы передачи данных через эмулятор UART. Такая возможность останется только у FlyBeeper mini BT.

Размещение

Бародатчик очень чувствительный прибор. Необходимо обеспечить защиту от ветра и нагрева. Не стоит размещать прибор в закрытых объемах, подверженных изменению, таких как карманы одежды, внутренние отделения подвески, надуваемых набегающим потоком воздуха. Лучше не подвергать прибор нагреву солнечными лучами, т.к. резкое изменение температуры сильно влияет на показания бародатчика. Лучшее место для устройства — кокпит, а точнее обратная его сторона, максимально защищенная от ветра и солнца. Хорошее место — внутренние карманы подвески, вне объемов, наполняемых набегающим потоком воздуха если карман сделан из легко продуваемого материала вроде неопрена. Худшее место — шлем, затем ремни параплана. Допустимо на плечевом ремне подвесной системы.

При тестировании датчика на земле, особенно в зданиях необходимо иметь ввиду погодные условия. Ветер снаружи здания будет изменять давление внутри здания через систему вентиляции отопления, неплотности, форточки. Открывание/закрывание дверей/окон — всё это будет влиять на показания. Тестирование в автомобиле будут давать ложные данные при ускорениях и торожениях из-за перемещения объема воздуха по салону вперед-назад. Лучше тестировать на улице на открытом пространстве при отсутствии или слабом ветре.

Корпус устройства

Выполнен из гомогенного нейлона. Диаметр 3 см, высота 8 мм. Не имеет никаких органов управления. Задняя крышка на защелках. Под крышкой сменная батарея CR2032.

Микропрограмма

В текущей версии устройство поддерживает одно соединение, но потенциально может поддерживать множественное подключение, т.е. раздавать значение атмосферного давления сразу на несколько устройств.

Используется стандартный сервис 0x181A Environmental Sensing и характеристика давление 0x2A6D. Частота отправки данных по подписке 10 pps. Проверить работу BLE устройства можно на сайте googlechrome. При включенном модуле bluetooth на вашем мобильном или стационарном устройстве жмем start notification и в списке должны увидеть FbPs1.

Стандартный сервис 0x180F Battery Service и характеристикой 0x2a19 Battery Level. Показывает процент заряда батареи.

Блютус соединение не требует аутентификации и/или процедуры связывания.

Устройство имеет возможность самостоятельной перепрошивки «по воздуху» OTA (DFU).

Приложение

Для тестирования, настройки и обновления можно использовать прогрессивное веб-приложение fbps1-conf.flybeeper.com

Устройство поддерживается xcTrack начиная с версии 0.9.10.3-72. На видео ниже в сильный ветренный день видно что не смотря на резкие скачки давления данные с бародатчика имеют очень маленький разброс показаний и быстрый отклик. В конце видео бародатчик поднимается на полметра и опускается. Второе видео в безветренный день без колебаний давления. Видно, что бародатчик отрабатывает на столько быстро, что фильтр в xcTrack (зеленые точки) не справляется с резкой остановкой изменений давления (синие точки).

Последнее обновление 22.05.2024 в 18:45

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *