ArduSat-PL - cykanie fotek na orbicie

[kanarkusmaximus]

Ten wątek będzie służyć rozmowom na temat wykorzystania kamerki zainstalowanej na pokładzie ArduSata. W tym wątku wypowiadać się mogą jedynie osoby związane z projektem ArduSat-PL. Pozostałe osoby proszę pisać w wątku "dla wszystkich".

[kanarkusmaximus]

No to zaczynamy!

Wiemy, że na pokładzie ArduSata będzie kamerka CMOS. Jest nią Omni Vision C439 o maksymalnej rozdzielczości 1,3 mega piksela (oznaczenie sensora to OV9655). Zostanie ona wyposażona w optykę "6 mm" (na 95% te 6 mm to ogniskowa). Próbuje teraz zgadnąć jakie pole widzenia ma ten zestaw, ale można założyć, że bedzie to kilkadziesiąt stopni.

Chyba raczej nie obchodzi nas ile klatek na sekundę może nagrać ta kamerka, bo my będzie pojedyncze fotki tutaj robić.

Minimalne oświetlenie tej kamerki to 1 lux, choć "nightvision" jest w opisie uznawane za 5 lux. Nie jestem pewien, ale ta kamerka jest bardzo mało czuła zatem na słabe oświetlenie - w zasadzie jedynie Księżyc się załapie:
http://en.wikipedia.org/wiki/Lux

[Maquis]

To mało, ale to nie jedyny parametr, bo można sobie z tym poradzić o ile satelita jest stabilny, cel nie jest zbyt blisko i da się sterować czasem ekspozycji.

[kanarkusmaximus]

To mało, ale to nie jedyny parametr, bo można sobie z tym poradzić o ile satelita jest stabilny, cel nie jest zbyt blisko i da się sterować czasem ekspozycji.

Niech pan mi nie przerywa Panie Maquis!   Piszę dalej.

[kanarkusmaximus]

Idąc dalej:
- wiemy, że na pokładzie będzie GPS, którego będziemy mogli wykorzystać
- jakiś tryb orientacji satelity będzie, aczkolwiek tego jeszcze nawet nie ruszyliśmy
- wiemy też, że będzie problem z uploadem (w sensie - w miarę szybko) komend do satelity i raczej lepiej się nastawić na wgranie wcześniejsze kodu i wybranie miejsc, gdzie byśmy chcieli wykonać fotki
- ile tych zdjęć możemy zrobić? Raczej nie więcej niż 1-2 dziennie. Najlepiej się nastawić na jedną fotkę dziennie, czyli max. 10 z całej misji. Bezpiecznie można więc zrobić listę 5 "podstawowych" fotek i 5 "zapasowych".
- fotki trzeba będzie zrobić tak, aby zmaksymalizować szansę na interesujący nas wynik, przynajmniej dla kilku z "podstawowych" zdjęć. Tutaj pewnie mamy ukłon do teamu analizy orbity (Jmvh), który by określił ciekawe dla nas miejsca, koordynaty orbity dla nadchodzących przelotów, spodziewany czas itp.

Czego jeszcze nie wiemy:
- kiedy będzie nasz czas na ArduSacie i do kiedy trzeba będzie wgrać kod. Tu zakładam, że będą jakieś sesje komunikacyjne z Ziemią, w trakcie których zostanei wgrany nowy kod na koleje x dni pracy ArduSata.
- w zależności od tego czasu będziemy wiedzieć z mniejszą lub większą precyzją, jaka jest orbita ArduSata na najbliższe kilka dni. Ta precyzja chyba nam wystarczy - błąd w obrazie rzędu kilku stopni, chyba nam nie zaszkodzi.
- nie wiemy jak na razie jak "sterować" orientacją ArduSata - trzeba to przejrzeć. Może oddzielny team "AOCS" by tu powstał?

[kanarkusmaximus]

Dalsze kwestie:

1. przykładowego kodu dla kamerki, GPSa i orientacji jeszcze nie ma* - powstały chyba tylko wstępne biblioteki
- kamerka: http://api.ardus.at/class_s_a_t___camera.html (plik biblioteki .h - http://api.ardus.at/_s_a_t___camera_8h_source.html )
- GPS: http://api.ardus.at/class_s_a_t___g_p_s.html (plik .h - http://api.ardus.at/_s_a_t___g_p_s_8h_source.html)
- orientacja: http://api.ardus.at/class_s_a_t___control.html (plik .h - http://api.ardus.at/_s_a_t___control_8h_source.html)

*The following interfaces are incomplete right now:
    SAT_Control
    SAT_Camera
    SAT_GPS

Z powyższego wynika, że do prawidłowego ustawienia sata do wykonania zdjęcia trzeba będzie skorzystać z jakiegoś sensora (np sensor Słońca) i względem nieco ustawić satelitę. Zaczyna być weselej.

[kanarkusmaximus]

Mały update z mojej strony. Jak na razie jestem wciąż na wstępnym etapie zrozumienia „osochodzi” i niestety pewnie jeszcze przez pewien czas pozostanę w tym błogim stanie.

Niestety, nie pojawiły się żadne kody odnośnie GPSa, sunsensora czy orientacji. Co gorsza – z listy przykładowych kodów (podanych powyżej) zniknęły przykłady kodu kamerki – zobaczcie sami (błąd 500). Jest to dość frustrujące, bo z dostępnych tutoriali dość trudno wszystko połączyć w jedną całość.

Zatanawiam się, jakie są szanse na uproszczenie procedur cykania fotki. Teoretycznie nie chodzi nam o perfekcyją stabilizację ArduSata w momencie wykonania fotki – chcemy, aby po prostu wykonał zdjęcie Ziemi. A to oznacza, że można wykorzystać sensor światła jako wskaźnik wykonania zdjęcia.

Co mam na myśli? Zamiast próbować wymyślić tryb obrotu ArduSata, by się w odpowiednim momencie zaczął i w odpowiednim momencie skończył (w trzech wymiarach), co wydaje mi się być naprawdę trudnym zadaniem, może lepiej, aby kamerka poczekała aż się pojawi Ziemia w jej polu widzenia? Procedurę można by wymyślić, tak aby nie zrobił zdjęcia (tylko) Słońca czy Księżyca, ale IMHO znacznie to upraszcza całość.

To tyle tytułem wstępu – moje kolejne przemyślenia już jutro.

[jmvh]

Ehm... [ziew] Witam [przeciąga się], dzień dobry
Po śnie zimowym letnim wstaję i widzę, że coś się dzieje w wątku obok. Postaram się już nie zasypiać.

Co do rzeczy związanych z moim poletkiem:

Co mam na myśli? Zamiast próbować wymyślić tryb obrotu ArduSata, by się w odpowiednim momencie zaczął i w odpowiednim momencie skończył (w trzech wymiarach), co wydaje mi się być naprawdę trudnym zadaniem, może lepiej, aby kamerka poczekała aż się pojawi Ziemia w jej polu widzenia? Procedurę można by wymyślić, tak aby nie zrobił zdjęcia (tylko) Słońca czy Księżyca, ale IMHO znacznie to upraszcza całość.

To tyle tytułem wstępu – moje kolejne przemyślenia już jutro.

Jak stoją Twoje przemyślenia związane z orientacją? Pamiętam, początkowo myślałem o czymś pośrednim. Z wyprzedzeniem nadać satowi orientację, która po przelocie w rejon pstrykania fotek skutkowałaby wpasowaniem kamery w odpowiedni "korytarz", w którym załapie cel. Dalej mamy kwestie timingu, ale dotyczy to nie tyle zmian orientacji co wysłania komendy zrobienia zdjęcia w momencie obliczonym na bazie danych o aktualnej orientacji i parametrach orbity, w najbardziej skomplikowanym przypadku.

[kanarkusmaximus]

Moje przemyślenia - przede wszystkim ponieważ wiemy, że nie będziemy jedyni, którzy będą korzystać z ArduSata w tym samym czasie, to pewnei "ktoś inny" będzie próbować nim kręcić i orientować.

Jak na razie nawet dość trudno mi wyobrazić sobie całą procedurę zmiany orientacji sata i wszelkich problemów jakie po drodze wystąpią. Wpierw ArduSat będzie musiał sam zgadnąć, w jakiej jest pozycji względem Ziemi i Słońca - tutaj się pojawia pewien szkopuł, bo nie jestem pewien, czy ekipa nanosatisfi użyła odpowiednich fotorezystorów/diód, by poprawnie zidentyfikować Ziemię i/lub Słońce.  Po prostu wydaje mi się, że bardzo szybko taki czujnik nie będzie w stanie rozróżnić co jest czym - brakuje tutaj informacji w sieci. Zapytałem oto ekipę z Nanosatisfi.
Następnie, ArduSat trzeba będzie wprowadzić w ruch, pewnie nie tylko w jednym wymiarze - zupełnie nie wiem, jakie będą parametry obrotu sata (np. ile stopni na sekundę i jak długo będzie trwać "hamowanie" z obrotu). Wiem tylko, że w międzyczasie żyroskop na pokładzie ArduSata powinien działać i poprawnie rejestrować obrót, co znów jest dość trudne do wyobrażenia sobie bez przykładów kodu.

Dopiero potem sat byłby gotowy do zrobienia zdjęcia i czekałby na odpowiedni moment. Tutaj pojawia się problem, że GPS w LEO nie jest do końca precyzyjny, zatem są możliwe dość spore błędy. Nie wiem, czy to zostało jakoś skompensowane przez ekipę Nanosatisfi i jedynie na myśl przychodzi mi RTC, ale sam w sobie może nie wystarczyć do poprawnej pomocy przy ustaleniu pozycji ArduSata na orbicie.

Cyknięcie fotki na orbicie zmienia się w naprawdę trudne zadanie przy obecnej ilości danych...

[Adam.Przybyla]

Moje przemyślenia - przede wszystkim ponieważ wiemy, że nie będziemy jedyni, którzy będą korzystać z ArduSata w tym samym czasie, to pewnei "ktoś inny" będzie próbować nim kręcić i orientować.

Jak na razie nawet dość trudno mi wyobrazić sobie całą procedurę zmiany orientacji sata i wszelkich problemów jakie po drodze wystąpią. Wpierw ArduSat będzie musiał sam zgadnąć, w jakiej jest pozycji względem Ziemi i Słońca - tutaj się pojawia pewien szkopuł, bo nie jestem pewien, czy ekipa nanosatisfi użyła odpowiednich fotorezystorów/diód, by poprawnie zidentyfikować Ziemię i/lub Słońce.  Po prostu wydaje mi się, że bardzo szybko taki czujnik nie będzie w stanie rozróżnić co jest czym - brakuje tutaj informacji w sieci. Zapytałem oto ekipę z Nanosatisfi.
Następnie, ArduSat trzeba będzie wprowadzić w ruch, pewnie nie tylko w jednym wymiarze - zupełnie nie wiem, jakie będą parametry obrotu sata (np. ile stopni na sekundę i jak długo będzie trwać "hamowanie" z obrotu). Wiem tylko, że w międzyczasie żyroskop na pokładzie ArduSata powinien działać i poprawnie rejestrować obrót, co znów jest dość trudne do wyobrażenia sobie bez przykładów kodu.

Dopiero potem sat byłby gotowy do zrobienia zdjęcia i czekałby na odpowiedni moment. Tutaj pojawia się problem, że GPS w LEO nie jest do końca precyzyjny, zatem są możliwe dość spore błędy. Nie wiem, czy to zostało jakoś skompensowane przez ekipę Nanosatisfi i jedynie na myśl przychodzi mi RTC, ale sam w sobie może nie wystarczyć do poprawnej pomocy przy ustaleniu pozycji ArduSata na orbicie.

Cyknięcie fotki na orbicie zmienia się w naprawdę trudne zadanie przy obecnej ilości danych...

            ... moze potraktowac to jakos zadanie na pozniej, cyknac kilka fotek + zapisac czujniki , a potem policzyc na Ziemi poprawnosc naszych zalozen - orientacji i polozenia?
Z powazaniem
                                                          Adam Przybyla

[kanarkusmaximus]

Właśnie się nad tym zastanawiam - może to być dobry pomysł do eksperymentów już po naszym czasie na ArduSacie - jeśli byśmy chcieli kontynuować prace.

[jmvh]

Moje przemyślenia - przede wszystkim ponieważ wiemy, że nie będziemy jedyni, którzy będą korzystać z ArduSata w tym samym czasie, to pewnei "ktoś inny" będzie próbować nim kręcić i orientować.

Spodziewałbym się odgórnego przydzielania czasu w którym dana ekipa ma dostęp do funkcji kontrolnych. Nie może być tak, że wszyscy sobie naraz...

Jak na razie nawet dość trudno mi wyobrazić sobie całą procedurę zmiany orientacji sata i wszelkich problemów jakie po drodze wystąpią.

Tutaj, głównie, po raz kolejny, problemy wychodzą z braku informacji.

Dopiero potem sat byłby gotowy do zrobienia zdjęcia i czekałby na odpowiedni moment. Tutaj pojawia się problem, że GPS w LEO nie jest do końca precyzyjny, zatem są możliwe dość spore błędy. Nie wiem, czy to zostało jakoś skompensowane przez ekipę Nanosatisfi i jedynie na myśl przychodzi mi RTC, ale sam w sobie może nie wystarczyć do poprawnej pomocy przy ustaleniu pozycji ArduSata na orbicie.

Czysto teoretycznie, istnieje też możliwość dodatkowej korekcji na bazie wgranych razem z kodem do ardu danych o jego własnej orbicie, którą mógłby sobie symulować. Ale jak pomyślę o implementacji, zasobach potrzebnych do uruchomienia, oraz (znowu) kwestionowalnej dokładności, to jest to raczej opcja czysto teoretyczna.

[kanarkusmaximus]

Zgadzam się - pomysł ciekawy, ale w tej chwili mocno w sferach teoretycznych.

Nie ma jeszcze odpowiedzi od Nanosatisfi. Będę ich jutro męczyć przypominajkami.

[kanarkusmaximus]

Odpowiedzi nadal brak pomimo juz chyba czterech przypominajek... Zastanawiam się, czy po prostu do nich nie zadzwonić.

[jmvh]

Z wątku obok:

Co do fotek (napiszę to w oddzielnym wątku) - trzeba będzie po prostu ustalić miejsca wykonania zdjęć oraz spodziewaną orientację satelity i wsio.

Hmm? Kanarkusie - masz już ustalone dokładnie jakie dane dotyczące położenia i jak sformatowane (jednostki, układy odniesienia, etc) są potrzebne?