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Welches GPS-Modul für Rakete

G

gooselk

Geocacher
Hallo,

für ein Raketenprojekt suche ich ein geeignetes und preiswertes GPS-Modul. Um zukunftssicher zu bleiben und durch größere Abnahmemengen sparen zu können, sollte das Modul folgende Eigenschaften haben:

- klein, möglichst nicht größer als 40x40mm
- hohe mechanische Belastbarkeit (ich schätze mal, das kurzzeitig ca. 30-40G auftreten beim Start, danach treten nur noch Beschleunigungen <5G auf)
- Max. Höhe für Messungen >10.000m
- Max. Geschwindigkeit für Messungen >550m/s
- Serielle Schnittstelle, NMEA-Protokoll
- Mindestens 5 Messungen pro Sekunde

Weiss jemand, welches Modul dafür in Frage käme, und wo soetwas zu beziehen ist?

Gruß ... gooselk
 
A

Anonymous

Guest
Weiß nicht, ob ein GPS Empfänger so ideal ist um schnelle Höhenänderungen aufzuzeichnen.

Auch ist mir kein GPS bekannt, dass 5 Messungen pro Sekunde schafft. Normal sind eine Messung alle 2 Sekunden.

GermanSailor
 
OP
G

gooselk

Geocacher
Hallo,

es geht weniger darum, Höhendaten auf zu nehmen. Das wäre natürlich ein nettes Feature, das man später implementieren könnte (im Rahmen der Genauigkeit).
Sinn des ganzen ist, die Recovery nach dem Flug zu erleichtern. Momentan gibt es eine Lösung, die nach der Landung über ein Handy eine SMS mit den Positionsdaten absetzt. Aber erstens handelt es sich um eine relativ kleine Rakete und zweitens funktioniert das nicht, wenn etwas schief geht, also die Rakete nicht wie geplant am Fallschirm niedergeht.
Man muss also im Flug laufend die Positionsdaten übertragen. So hat man auch im Falle eines Absturzes noch die Daten kurz vor dem Bodenkontakt und kann die Rakete leichter bergen. Das ist auch der Grund dafür, dass eine hohe Messfrequenz gebraucht wird.
Ich hatte mal gelesen, dass 10/s schon machbar wären. Ich weiss aber leider nicht mehr wo, und ob das auch der Wahrheit entspricht.

@friends-bs: Nein, Flugabwehr nicht. Es handelt sich um ein Forschungsprojekt. Mehr Information gibt es hier.

Gruß ... gooselk
 
Stramon

Stramon

Geowizard
Könnte sowas helfen?
sc-03-lg.jpg


https://buy.garmin.com/shop/shop.do?cID=209&pID=8576

Gruß Stramon
 
OP
G

gooselk

Geocacher
Stramon schrieb:
Könnte sowas helfen?

Gruß Stramon
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Danke für den Tipp. Das wäre im Prinzip genau das, was wir bräuchten. Ich mach mich mal schlau, ob das für unseren Einsatzzweck geeignet ist.

Gruß ... gooselk
 
T

thomas_st

Geowizard
gooselk schrieb:
für ein Raketenprojekt suche ich ein geeignetes und preiswertes GPS-Modul. Um zukunftssicher zu bleiben und durch größere Abnahmemengen sparen zu können, sollte das Modul folgende Eigenschaften haben:
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Nicht dass ich Deine Frage konkret beantworten und die ein Modul nennen könnte - aber einige Anmerkungen zu Deinen Anforderungen:

gooselk schrieb:
- klein, möglichst nicht größer als 40x40mm
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Eine kurze google-Suche brachte als ersten Treffer ein FASTRAX UPATCH102R GPS-Modul zum Vorschein. Abmessungen: 25 x 25 x 4 mm. Die Anforderungen sollten also erfüllbar sein.

gooselk schrieb:
- hohe mechanische Belastbarkeit (ich schätze mal, das kurzzeitig ca. 30-40G auftreten beim Start, danach treten nur noch Beschleunigungen <5G auf)
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Das könnte das Hauptproblem werden - keine Ahnung ob die Module 30 bis 40 G aushalten.

gooselk schrieb:
- Max. Höhe für Messungen >10.000m
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Aus Versuchen mit einem "normalen" GPS-Handheld im Linienflugzeug: das sollte kein Problem sein.

gooselk schrieb:
- Max. Geschwindigkeit für Messungen >550m/s
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Also schon deutlich im Überschallbereich. Meine Versuche im Flugzeug haben ergeben: bis knapp an den Machbereich heran (950km/h): kein Problem bei Handhelds (etrex yellow - ohne H); ob es darüber Probleme gibt: k.A. Allerdings willst Du ja, wie Du später schreibst, eher den Absturzpunkt der Rakete finden - da diese sich ja vermutlich nicht mit Überschallgeschwindigkeit in den Boden rammen wird, sind die Anforderungen hier eventuell gar nicht so hoch.

gooselk schrieb:
- Serielle Schnittstelle, NMEA-Protokoll
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Also das sollte das kleinste Problem sein: seriell mittels NMEA-Protokoll babbeln die Module fast alle.

gooselk schrieb:
- Mindestens 5 Messungen pro Sekunde
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Ich bilde mir ein, dass es Module (u-blox :???:) gibt, die bis 10 Hz schaffen.

Viele Grüße und viel Erfolg,
Thomas(_st)
 
A

Anonymous

Guest
gooselk schrieb:
@friends-bs: Nein, Flugabwehr nicht. Es handelt sich um ein Forschungsprojekt. Mehr Information gibt es hier.
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Na wenn das in BS ist, weiß das LBA sicher bescheid, die sind ja auch dort. Wollte ich eingangs nicht schreiben, da du ja genug Ahnung von Luftfahrt (bis 10.000 m) hast.

Ja, Handheld Geräte können auch Geschwindigkeiten jenseits der Mach 1 anzeigen, warum auch nicht?

GooseElk, deine Anforderungen hören sich eher nach "Personal Locator Beacon" an. Die dich ich kenne, sind zwar sehr groß und schwer, da ist aber noch jede Menge anderer Kram verbaut. Kann mir gut vorstellen, dass es reicht, nach dem Aufprall am Boden für kurze Zeit ein einpeilbares Signal zu senden. Würde mich mal in die Richtung informieren.

GermanSailor
 
OP
G

gooselk

Geocacher
thomas_st schrieb:
Eine kurze google-Suche brachte als ersten Treffer ein FASTRAX UPATCH102R GPS-Modul zum Vorschein. Abmessungen: 25 x 25 x 4 mm. Die Anforderungen sollten also erfüllbar sein.
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Das wäre annähernd perfekt.
gooselk schrieb:
- Max. Höhe für Messungen >10.000m
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Aus Versuchen mit einem "normalen" GPS-Handheld im Linienflugzeug: das sollte kein Problem sein.
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Stimmt. Das hätte ich mir selbst denken können :)
gooselk schrieb:
- Max. Geschwindigkeit für Messungen >550m/s
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Also schon deutlich im Überschallbereich. Meine Versuche im Flugzeug haben ergeben: bis knapp an den Machbereich heran (950km/h): kein Problem bei Handhelds (etrex yellow - ohne H); ob es darüber Probleme gibt: k.A. Allerdings willst Du ja, wie Du später schreibst, eher den Absturzpunkt der Rakete finden - da diese sich ja vermutlich nicht mit Überschallgeschwindigkeit in den Boden rammen wird, sind die Anforderungen hier eventuell gar nicht so hoch.
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Stimmt, im Normalfall sinkt die Rakete sanft am Fallschirm zu Boden. Da sind die Anforderungen relativ gering. Allerdings weiss ich nicht, wie genau die Messungen bei hohen Geschwindigkeiten noch sind. Im Absturzfall ist die Geschwindigkeit ja doch noch sehr hoch. Die Module, die ich gefunden habe, waren bis ca. 500m/s angegeben. Was bei höheren Werten passiert, weiss ich leider nicht, d.h. ob die aussteigen oder einfach nur ungenau werden.

Ich bilde mir ein, dass es Module (u-blox :???:) gibt, die bis 10 Hz schaffen.
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Wie gesagt, so was ähnliches hab ich auch gelesen. Ich werde mir mal das Modul anschauen, was du vorgeschlagen hast.


@GermanSailor: Ja, natürlich. Alles was wir machen ist beim LBA angemeldet und genehmigt. Wir haben da nen ziemlich guten Draht hin => Einmal über die Straße :D

Die Geschwindigkeit ja eigendlich zweitrangig. Das eigentliche Problem ist hier, das die Empfänger die Geschwindigkeit aus der Differenz zweier Messungen mit definiertem Zeitabstand ermitteln. Das gibt aber bei z.B. einer Messung pro Sekunde schon eine beträchtliche Positionsunschärfe. Das hängt ja im Prinzip direkt mit der Messfrequenz zusammen.

Was den 'Personal Locator Beacon' angeht: Das hatten wir uns auch schon überlegt. Die Frage ist halt, ob der einen Absturz betriebsfähig übersteht. Deshalb kam uns die Idee die Position permanent per GPS zu erfassen und zum Bergungsteam zurück zu funken. Aber ich gehe jeder Möglichkeit nach, danke für den Tipp.

@-jha-: Naja, 68g sind noch nicht out of limit. Ich trag mal alles zusammen, was sich so anbietet. Danke dafür.

Gruß ... gooselk
 
A

Anonymous

Guest
gooselk schrieb:
Was den 'Personal Locator Beacon' angeht: Das hatten wir uns auch schon überlegt. Die Frage ist halt, ob der einen Absturz betriebsfähig übersteht. Deshalb kam uns die Idee die Position permanent per GPS zu erfassen und zum Bergungsteam zurück zu funken. Aber ich gehe jeder Möglichkeit nach, danke für den Tipp.
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Ich gehe davon aus, dass ein Gerät, dass dafür gebaut ist nach einem Absturz zu funken, dies auch können muss. Aber da frag mal beim LBA nach, die zertifizieren doch solchen Kram.

Bin mal gespannt, wann ich die NOTAM eures Projekts lese!

GermanSailor
 
OP
G

gooselk

Geocacher
GermanSailor schrieb:
Ich gehe davon aus, dass ein Gerät, dass dafür gebaut ist nach einem Absturz zu funken, dies auch können muss. Aber da frag mal beim LBA nach, die zertifizieren doch solchen Kram.
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Ja, das sollten die tatsächlich können. Sind ja dafür gemacht. In Anbetracht der Preise, die für solche Gerätschaften verlangt werden (nach allem, was ich bei einer schnellen Suche gefunden habe) käme wohl nur eine Eigenbaulösung in Frage. Und ob die einen Absturz überleben würde, bleibt zu bezweifeln :^^:

Bin mal gespannt, wann ich die NOTAM eures Projekts lese!

GermanSailor
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Ich denke, bis da tatsächlich was 10.000m hoch fliegt, wirds noch ein bisschen dauern. Das Hybridtriebwerk, das diese Flughöhe ermöglichen soll, ist aber schon relativ weit. In der jetzigen Konfiguration mit Feststoff-Motor sind wir auf einem Flugerprobungsgelände schon ca. 2800m hoch geflogen.
Ich wusste allerdings nicht, dass ihr sowas in den NOTAMs mitgeteilt bekommt. Ich war bisher der Meinung, dass nur längerfristige 'Angelegenheiten' so mitgeteilt würden. Wieder was dazu gelernt :)

Gruß ... gooselk
 
A

Anonymous

Guest
gooselk schrieb:
Ich wusste allerdings nicht, dass ihr sowas in den NOTAMs mitgeteilt bekommt. Ich war bisher der Meinung, dass nur längerfristige 'Angelegenheiten' so mitgeteilt würden. Wieder was dazu gelernt :)

Gruß ... gooselk
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Hi,

NOTAMS sind eben nicht für längerfristige Aktionen, dafür gibt es die Publications. Also wenn jemand eine Rakete auf 33.000 Fuß hochballert fände ich es ganz nett, zu wissen wo und wann das ist.

Selbst wenn das ganze im Restricted Airspace stattfindet, wird in der Notam diese extra "hot" gesetzt, genauso wie bei Schießgebieten und TRAs.

Viel Erfolg damit!

GermanSailor
 
OP
G

gooselk

Geocacher
GermanSailor schrieb:
Hi,

NOTAMS sind eben nicht für längerfristige Aktionen, dafür gibt es die Publications. Also wenn jemand eine Rakete auf 33.000 Fuß hochballert fände ich es ganz nett, zu wissen wo und wann das ist.

Selbst wenn das ganze im Restricted Airspace stattfindet, wird in der Notam diese extra "hot" gesetzt, genauso wie bei Schießgebieten und TRAs.
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Ah, danke für die Aufklärung. Ich war bisher davon ausgegangen, dass solche kurzweiligen Dinge durch die lokale Luftraumüberwachung geregelt werden. Ich hab halt nie direkt mit NOTAMS usf. zu tun gehabt.

Viel Erfolg damit!

GermanSailor
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Danke!

Gruß ... gooselk
 
A

Anonymous

Guest
gooselk schrieb:
Ah, danke für die Aufklärung. Ich war bisher davon ausgegangen, dass solche kurzweiligen Dinge durch die lokale Luftraumüberwachung geregelt werden.
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Für den Libanon trifft das zu. :roll:
 
adorfer

adorfer

Geoguru
gooselk schrieb:
Naja, 68g sind noch nicht out of limit.
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Da kommt noch eine Antenne dazu.
Es gibt das Modul aber auch "ohne Gehäuse.

Beschleunigungen sind nicht spezifiziert. Aber der Hersteller wird es bestimmt mitteilen können.

Die Lage/Beschleunigungssensoren sollten es ermöglichen, zu den 4Hz GPS-Koordinaten weitere Punkte hinzuzuinterpolieren. Es gibt da wohl nur einen Beschränkung der Rotationsgeschwindigkeit.
Was bei (erheblicher) Überschreitung geschieht wäre wichtig zu wissen.
 
OP
G

gooselk

Geocacher
-jha- schrieb:
Die Lage/Beschleunigungssensoren sollten es ermöglichen, zu den 4Hz GPS-Koordinaten weitere Punkte hinzuzuinterpolieren. Es gibt da wohl nur einen Beschränkung der Rotationsgeschwindigkeit.
Was bei (erheblicher) Überschreitung geschieht wäre wichtig zu wissen.
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Das würde erfordern, dass eine eigene Software für die Interpolation geschrieben würde, die die Daten direkt am Startplatz auswertet. Das wäre an sich kein Problem. Ich werde mal mit den entsprechenden Leuten reden, ob soetwas nicht ohnehin später zum Einsatz kommt. Dann hätte man mit dieser komerziellen Lösung gleich 2 Fliegen mit einer Klappe geschlagen.

Das Gewicht, auch inkl. Antenne, sollte nicht das Problem sein. Wenn man einen GPS-Ortungssender und - den schon vorhandenen - Flugdatenrekorder im Eigenbau zusammen nimmt, wird das sicherlich schwerer. Das werde ich aber demnächst mal abklären.

Gruß ... gooselk
 
Woodcrawlers

Woodcrawlers

Geocacher
Hi,

also wenn dir ein ublox4 oder 5 (4Hz updaterate), USB Schnittstelle oder seriell als Modul weiterhelfen könnte, kannst Du dich gerne an mich wenden, da ich diese Teile selber verbaue bzw. Hardware drumrum entwickle. Auch für die Sendesache danach via GSM gäbs da selbstbaulösungen.

Gruß
Björn
 
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