Тема: Радиомаяки для птиц

[dachss]

Уважаемые участники форума!
В настоящее время заканчивается разработка нескольких вариантов микротрансмиттеров VHF диапазона для мечения птиц. Для хищных и ловчих птиц предполагается крепление в виде "рюкзака". Антенна наружная, питание- сменные литиевые батареи. Срок автономной работы - от нескольких суток до месяцев (в зависимости от установленных элементов питания).
Аналоги установлены на ошейниках диких животных и нормально работают с августа 2013 г. в естественных условиях.
Если Вы хотите узнать подробности, принять участие в разработке, испытаниях, сообщите, пожалуйста, об этом на форуме или в личку.
Все Ваши пожелания будут учитываться при разработке.

[aleksey-evteev]

В испытаниях можно поучаствовать - давайте подробное описание

[dachss]

Частоты могут быть установлены по требованию заказчика( в зависимости от применяемой аппаратуры поиска) в диапазоне 144-160 МГц, время автономной работы маяка, т.е. тип элементов питания и, соответственно, габариты - тоже, по требованию. Посылки маяка представляют собой немодулированные колебания несущей частоты. Время посылки - 20-30 мс, частота посылок - 1с. Стабильность частоты - не более +/-5 кГц за полгода. Сигнал принимается контрольными приемниками, способными принимать режим телеграфной манипуляции (CW). Это некоторые модели сканеров и специальных приемников для телеметрии. Производством приемников мы не занимаемся. Типы приемников, с которыми мы работали и работаем,  могу привести, если интересно. Думаем над изготовлением маяков для приема на радиостанции VHF-диапазона (Режим АМ), хотя это не совсем корректно. Изготовление антенн для пеленгаторов возможно нами. Направленная антенна обязательна. При испытаниях угол пеленга по уровню сигнала 0,5 составлял для трехэлементной антенны 60 град. на расстоянии 5 км. Габариты и вес маяков зависят от применяемых элементов питания. Сама схема(плата) весит не более 4-5 граммов, остальное - корпус и батареи. Батареи сменные. На испытаниях использовался маяк с 2-мя элементами Minamoto 1/2 AA (14250), соответственно габариты были приблизительно 30х30х30 мм. С этими элементами трансмиттер проработал в природе непрерывно более 2-х месяцев.  Возможна работа на 2-х литиевых элементах типа CR (3В)- легче, но габариты ненамного меньше.  Активация трансмиттеров - магнитом, снимаемым с корпуса при включении. Корпус - пока пластик из стандартных корпусов или специальные корпуса, выклеиваемые вручную. Изготовление "рюкзака" для крепления на спину возможно нашим специалистом-орнитологом по Вашим размерам. На лапу и рулевые перья - не рекомендуем - на лапы, вероятность попасть антенной на провод ЛЭП, на хвост- частое травмирование птиц и потеря трансмиттера.
БОльшие размеры - для бОльшей дальности - до 10 км. Можем делать и микромаяки на несколько часов и дальность (по испытаниям на высоте подвеса маяка- 5 м, пеленгатор - в руках на земле) до 5 км. Антенна наружная гибкая, диаметром 1,5 мм, в изоляции, омедненная сталь, длина - до 21 см, возможно- меньше. Все зависит от вашего желания и условий. Сборка ручная, несерийная, в Москве.  Начало опытного производства - август-сентябрь. Первые несколько маяков для испытаний отдадим по себестоимости.  С удовольствием отвечу на дальнейшие вопросы.

[Dim_Alex]

На спину, ловчей птице, уверен, нужен максимально плоский корпус, мало того, что скорость падает из-за такого "рюкзачка", может и зацепить или удариться где-нибудь, в азарте.

[dachss]

Спасибо! Учтем Вашу рекомендацию.

[Dmitri Saksa]

dachss, а как они собственно выглядят эти радиомаяки???

[dachss]

Пока они никак не выглядят. Выбор корпуса будет сделан на основе Ваших пожеланий. Размер макета примерно 3х3х3 см. Макеты сделаны в бескорпусном исполнении, залиты компаундом, из этого "кубика" свисает антенна 20 см.

[Dmitri Saksa]

Повертел виртуально этот 3см-ый кубик. Большеват, как минимум по высоте, но в любом случае всё это очень интересно.
В Эстонии частота 144-160 МГц используются в радиостанциях, поэтому возникает резонный вопрос связанный с помехами. Как быть с ними?
Не знаю насколько резонно предлагать такой отечественный радиомаяк в перспективе, учитывая что начинают появляться доступные иностранные GPS трансмиттеры для ловчих птиц. Согласитесь, что удобней видеть расположение своей любимца на экране сенсорного телефона, в виде точки на карте, чем ловить пиканье трансмиттера и знать только направление, держа в руках ресивер.
dachss, интересно ваше мнение об написанном выше.

[dachss]

Цитаты не удаются, да ладно... ;-)

Повертел виртуально этот 3см-ый кубик. Большеват, как минимум по высоте, но в любом случае всё это очень интересно.
+++++++++++++
Конечно, можно сделать меньше. Все зависит от элементов питания. Кому-то хватит трех суток мониторинга, а кому-то нужен месяц. Потому и просим поделиться Вашими соображениями.

В Эстонии частота 144-160 МГц используются в радиостанциях, поэтому возникает резонный вопрос связанный с помехами.
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Давайте, не будем путать диапазоны в Эстонии и России. 144- 146 в России используется в радиолюбительской связи. На первичной основе. Разрешены экспериментальные связи и создание радиомаяков, в т.ч., для "охоты на лис". 150-160 Мгц - для местной железнодорожной связи. Что сейчас происходит в Эстонии  и в каких радиодиапазонах, не могу знать. Далее... Какие помехи и кому Вы имеете в виду? Аппаратура создавалась для использования в России, согласуется с требованиями ГКРЧ и по выходной мощности и по частотам. В принципе, мы можем сделать маяки в нужном и легальном для Вас диапазоне, но, как показывает практика, главное значение имеет то, какая приемная аппаратура есть в распоряжении заказчика. Ведь именно она определяет цену комплекса.

Не знаю насколько резонно предлагать такой отечественный радиомаяк в перспективе, учитывая что начинают появляться доступные иностранные GPS трансмиттеры для ловчих птиц
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Резонно. Смею уверить Вас в этом. Огромная территория России лишена не только мобильной связи, но и доступной дуплексной спутниковой. Наша "контора" разрабатывает именно такие средства мониторинга подвижных объектов вне зоны досягаемости обычных средств обнаружения. Если Вы и Ваш объект находятся в зоне GPRS-Argos- Iridium-Globalsat - то это- не к нам ;-) Для этих случаев существуют более "интересные" массовые системы мониторинга...


удобней видеть расположение своей любимца на экране сенсорного телефона, в виде точки на карте, чем ловить пиканье трансмиттера и знать только направление, держа в руках ресивер
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Конечно удобней! Кто бы спорил! Но ( исключительное ИМХО), увидеть на экране, не значит увидеть объект на том месте, которое показывает смартфон. Задержки сетей, неточность обработки NMEA-параметров от GPS-чипа. А если от базовой станции далеко? А если приемная поверхность модуля чипа GPS/ГЛОНАСС далека от оптимального положения? А пеленг - это физический параметр. Взял азимут, зная, какая у тебя антенна, и побежал. Да, побегать придется, т.к. ошибка по дистанции может достигать 50-100 м.  (проверено практикой). Ну и собственно, самое главное - экономичность. Все современные  GPS/GLONASS - модули довольно прожорливы. На сутки хватит, а потом?

dachss, интересно ваше мнение об написанном выше.
++++++++++++++++
Вот, собственно, мое мнение ;-)

[Dmitri Saksa]

dachss, благодарю за столь полное мнение.
Отвечу по порядку.
1. Достаточно сделать более плоским. На мой взгляд будет достаточно непрерывной работы в полторы недели. По возможности было бы хорошо сделать так, чтоб радиомаяк давал знать о разряженной батарее определённым сигналом, но при этом мог работать ещё несколько дней.
2. В Эстонии я использую 173Mhz. На частоте в 216Mhz у нас транслировался телеканал ОРТ в одно время, как сейчас не знаю. Доводилось испытывать телеметрию 446Mhz (или 466Mhz - уже не припомню). В черте города ловились сигналы от дистанционных термометров работающих на этой частоте, что довольно странно было для меня. Но вероятно это из-за использовавшегося радиосканера. Отсюда мой вопрос о помехах. В целом по России помехи отпадают сами собой - это понятно.
3. Напомнило, что в связи с запретом системы GPS на территории Российской Федерации, а также в связи с техническими проблемами в работе российской системой ГЛОНАСС Роскомсвязь напоминает: "Мох растет с южной стороны дерева". Всё верно, главное безупречная работоспособность в любых условиях.
5. Здесь главное (когда добежал) обнаружить птицу. Насчёт прожорливости это точно. У меня телефон на андройде, так зарядка ежедневная, а был раньше кнопочный телефон, обычная нокия, так раз в неделю нужно было заряжать, а то и реже.

Коллеги включайтесь в обсуждение. Реально по себя можно слетать телеметрию отвечающую поставленным требованиям, а не то что нам предлагают зарубежные производители. Принцип действия один, цена разная...

[dachss]

dachss, 
1. Достаточно сделать более плоским.

А можно чуточку поточнее? Не более скольких мм толщины?  Да и предельные габариты по длине-ширине тоже было бы неплохо озвучить. Естественно, как любой нормальный разработчик, я ваши желания забракую . К тому же надо помнить, что габариты на 80% определяются элементами питания. 
Кстати, не помню, говорил или нет - предполагаются 2 версии маяков. На крупных птиц и упрощенная - на мелких.

На мой взгляд будет достаточно непрерывной работы в полторы недели.
++++++++++++++++++++++++++++++++++
Принято. Другие мнения будут?

По возможности было бы хорошо сделать так, чтоб радиомаяк давал знать о разряженной батарее определённым сигналом, но при этом мог работать ещё несколько дней.
+++++++++++++++++++++++++++++++
Да , мы тоже так думали и даже сделали, но немного другим способом. При активации маяка при разряженной батарее внутри корпуса видно мигание светодиода. Но от этого отказались: светодиодный индикатор при работе еще более усугубляет ситуацию с разряженной батареей.
Сейчас макетируется возможность изменить частоту посылок сигнала при разряженнной батарее, типа сделать их более редкими, не 1 раз в с, а скажем 1 раз в 2 с. Но, боюсь, это решение прокатит только на крупных птицах, т.к. надо вводить в схему контроллер напряжения, что опять-таки не лучшим образом отразится на цене, габаритах платы и экономичности схемы по питанию.
Несколько дней с разряженной батареей - не согласен. В инструкциях на другие свои изделия мы пишем - "увидел севшую батарею или с истекшим сроком годности - немедленно смени, в противном случае работоспособность устройства не гарантируется". К тому же есть незыблемые характеристики литиевых элементов, которые гласят, что у начавшей садиться батареи напряжение скачком может уменьшиться с номинала до практически нуля, что означает "приехали" и маяк вырубится навсегда. Поэтому в данном случае (с птицами) мы может и сделаем изменение частоты посылок, но однозначно будем рекомендовать вести хронометраж работы маяка, чтобы тупо менять батареи, даже, если их срок службы еще не истек. По-моему, птица дороже, чем комплект батареек, не так ли?

2. В Эстонии я использую 173Mhz. На частоте в 216Mhz у нас транслировался телеканал ОРТ в одно время, как сейчас не знаю. Доводилось испытывать телеметрию 446Mhz (или 466Mhz - уже не припомню).
+++++++++++++++++++
В Эстонии может и можно использовать 170-173 МГц, В России - нет. Здесь по-прежнему работает много специальных радиослужб. И мешать им нет никакого резона.
216 Мгц - и все, что выше 200 МГц - тоже закрытые для пеленгации частоты. 446 - гражданский диапазон, куча радиоканалов, соответственно, много помех для приемника, 433-434 Мгц - тоже гражданский диапазон. НО частоты выше 200 МГц очень сильно затухают на пересеченке и в условиях типа лес-поляна, зрелый лес, мокрый лес, лиственный лес. По этой теме много копий переломано, но все сходятся на одном. При наземной подвижной  пеленгации рекомендуется использовать частоты 140-180 МГц. В общем об этом я могу много и долго говорить, но не буду засорять ветку.

Напомнило, что в связи с запретом системы GPS на территории Российской Федерации, а также в связи с техническими проблемами в работе российской системой ГЛОНАСС Роскомсвязь напоминает:
+++++++++++++++++++++++++++++++++
Немного уточню. Введен запрет не на GPS в целом, а введены ограничения на обслуживание российского наземного сегмента GPS. Для российских гражданских пользователей это ровным счетом ничего не означает, точность GPS на территории России и так установлена американцами ниже чем где бы то ни было. Но вот не гражданские службы американцев теперь не смогут так же точно целиться как и раньше
Ну а ГЛОНАСС.... пока только головная боль

5. Здесь главное (когда добежал) обнаружить птицу.
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Про это я не сужу - не спец. Как показала практика при наземной пеленгации зверей  при наличии приемника с хорошим аттенюатором по входу и с хорошей антенной - зверь ищется с первого подхода.  Может, в случае с высоко сидящей птицей придется сделать несколько подходов с разных сторон. А вот на более высокочастотных диапазонах многократные переотражения сигнала маяка более заметны и часто получается ложный пеленг.

[altay]

Моё мнение:
1. Мелкие птицы (дербник, перепелятник идр):
Вес до 4г  вместе с элементами питания и антенной , длина вместе с антенной не более 15см, диаметр самого передатчика не боле 6мм (в цилиндрическом корпусе). длина передатчика не более 15мм, время автономной работы до 5 дней, дальность действия в идеальных условиях ОТ 20км.
2. Средние птицы (самцы сапсов, балобанов тетерь):
Вес до 7г  вместе с элементами питания и антенной , длина вместе с антенной не более 20см,  диаметр самого передатчика не боле 8мм (в цилиндрическом корпусе). длина передатчика не более 20мм, время автономной работы до 10 дней, дальность действия в идеальных условиях ОТ 50км.
3. Средние птицы (всё что от самки балобана и выше):
Вес до 12г  вместе с элементами питания и антенной , длина вместе с антенной не более 25см,  диаметр самого передатчика не боле 10мм (в цилиндрическом корпусе). длина передатчика не более 20мм,  время автономной работы до 20 дней, дальность действия в идеальных условиях ОТ 100км.

Это характеристики передатчиков прошлого поколения. Хуже них делать смысла нет.

И если у меня с глазами всё в порядке:

БОльшие размеры - для бОльшей дальности - до 10 км.

То дальность в 10км - это ничтожно мало. Вот посмотрите пример уже древнего передатчика:
http://www.merlin-systems.com/mini-fmv-transmitter.html
И вот современных этой же фирмы:
http://www.merlin-systems.com/falconry/transmitters/mini-mx-transmitter.html

[dachss]

Согласен, хуже делать не имеет смысла. Есть только несколько "но" в проспектах на известные трансмиттеры и в их рекламе. Там действительно указаны страшные расстояния, которые у меня, радиоинженера с довольно большим стажем вызывают некоторые сомнения. Ну смотрите сами. Из всей имеющейся информации по Мерлинам удалось найти только одну цифру, характеризующую мощность передатчиков - 0dbm, что в переводе в более привычные нам милливатты соответствует мощности 1 мВт. При этой мощности они заявляют дальность в прямой видимости и идеальных условиях, кажется, от 15 миль.
Давайте просто анализировать эти цифры.  Всем известные уоки-токи на гражданские диапазоны имеют выходную мощность до 5 Вт. Скажите, пожалуйста, Вам когда-нибудь приходилось с их помощью связаться на расстоянии более 5-10 км? Радиолюбителями всего мира проводились и проводятся эксперименты по установлению маяков мощностью 100 мВт на воздушных шарах-зондах с подъемом до 10 км. Да, дальность обнаружения этих маяков с земли с применением сложнейших стеков направленных поворотных антенн достигала 300 км. Но это какая высота, какая мощность и какие антенны? Уверен, что даже если загнать маяк мощностью 1 мВт на такую высоту, ничего путного не получится. Сигнал потонет в шумах.
Идем дальше. Авиационные радиостанции, установленные на самолетах имеют на выходе 20 (!) Вт. На эшелонах в 10-11 тыс. метров самолет слышно не далее 200-250 км.
И это, скажем так, идеальные условия. Мы еще кривизну земной поверхности не учитывали, которая даже на 50 км сильно гасит сигнал.

 Я ранее приводил наши экспериментальные, а не расчетные данные с трансмиттерами с мощностью 10 мВт, закинутым на дерево на высоту 5 м. Хоть ты тресни, далее 15 км его практически не было слышно даже с профессиональными приемниками и антеннами и даже с крыши машины. Это, к сожалению, физика распространения радиоволн в приземном слое и против нее не попрешь. В описаниях Мерлинов присутствует такое понятие, как идеальные условия. А что это за условия? Кто-нибудь знает? Может, имеется в виду всем известная формула определения радиовидимости, и оттуда появились пресловутые 100 км, но формула не учитывает влияния подстилающей поверхности на распространение (дифракция, интерференция и прочая гадость). Из-за чего реальная дальность падает в разы.
Я не собираюсь спорить с утверждениями известной фирмы, этих трансмиттеров в руках не держал, но повторяю, наши трансмиттеры, даже имеющие бОльшую мощность и установленные на некоторой высоте, далее 10-15 км в реальных условиях не пробивают. Так что и я не ошибся и у Вас с глазами все в порядке Если осенью удастся завершить эту разработку, в характеристиках будет написано "до 10 км".
Все вышесказанное, исключительное ИМХО и, естественно, может содержать ошибки.
Кстати, было бы очень интересно услышать мнение о предельной дальности тех, кто использовал импортные трансмиттеры в реальных условиях при поиске.
А с весом аналогов согласен - очень хороший вес...

[Dim_Alex]

Вот тема про испытания фирменных вещей. Правда фото нету (не перезалиты), но Ростислав здесь часто бывает, поэтому есть резон спросить у него.
link
А! Найдите на ресурсе Питерхант, Сергея Бормотова. Он занимается изготовлением телеметрии для птиц. Некоторые наши сокольники пользуются его железом, и не один год.

[рашит]

А нельзя сделать корпус на солнечных батареях.(такое мини  зеркальце)