| English | Ελληνικά | |||||
| Συσκευή Αναγνώρισης και Παρακολούθησης Αεροσκαφών |
|||||
 |
|||||
| Εργασία | |||||
 |
|||||
 |
|||||
| Εξοπλισμός | |||||
|
|||||
| Ο εξοπλισμός του συστήματος που υλοποιήσαμε, χωρίζεται από τη φύση του σε εξωτερικό και εσωτερικό. Στον εξωτερικό εξοπλισμό, αυτόν δηλαδή που ο άνθρωπος μπορεί να χειριστεί άμεσα με φυσικό τρόπο, περιλαμβάνονται μηχανήματα όπως η κάμερα, ο σερβομηχανισμός, το πληκτρολόγιο, το ποντίκι και το χειριστήριο. Το ίδιο σημαντικός με τον εξωτερικό εξοπλισμό είναι και ο εσωτερικός, που περιλαμβάνει το λογισμικό και το υλικό τα οποία περιέχει το υπολογιστικό σύστημα. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Εξωτερικός Εξοπλισμός Κάμερα / Canon VB-C50FSi Τα κυριότερα χαρακτηριστικά της κάμερας, τα οποία εκμεταλλεύεται το σύστημά μας είναι τα εξής: - έγχρωμη εικόνα στη λειτουργία ημέρας - υψηλή ανάλυση έως 768 x 576 εικονοστοιχεία - υψηλός ρυθμός λήψης εικόνας έως 25 fps (frames per second - εικόνες ανά δευτερόλεπτο) - υψηλή ταχύτητα και αξιόπιστη μεταφορά δεδομένων με συνδεσμολογία Ethernet 100Base-TX (ΙΕΕΕ 802.3u) στα 100 Mbit/s (12.5 MB/s) - υψηλό οπτικό zoom 26x - μικρό βάρος περίπου 530 g Παρά τη δυνατότητα πολλαπλών συνδέσεων, για την παρούσα εργασία χρειάστηκε και πραγματοποιήθηκε μία και μοναδική σύνδεση μέσω Ethernet καλωδίωσης και η επικοινωνία βασίστηκε στα πρωτόκολλα TCP/IP, HTTP, WV-HTTP. Ως ανάλυση εικόνας επιλέχθηκαν τα 384 x 288 εικονοστοιχεία για λόγους ταχύτητας, χωρίς αυτό να σημαίνει πως το σύστημα δε λειτουργεί σε υψηλότερη ανάλυση. Ο ρυθμός λήψης της εικόνας διατηρήθηκε σταθερός στα 25 fps, ενώ το ζουμ παρέμεινε μεταβλητό για να καλύψει το μέγιστο αριθμό πιθανών θέσεων των αντικειμένων και την καλύτερη απεικόνιση των στόχων που παρακολουθούνται. Η κατανάλωση, εξαιτίας της άμεσης παροχής από το ηλεκτρικό δίκτυο, δεν θέτει περιορισμούς. Χρησιμοποιήθηκε, συνεπώς, ένας AC μετασχηματιστής και όχι η τεχνολογία PoE (Power over Ethernet). Σερβοκινητήρας / Directed Perception (now FLIR Motion Control Systems) PTU-D46-70 Τα σημαντικότερα και άμεσα αξιοποιήσημα πλεονεκτήματα του σερβοκινητήρα είναι τα εξής: - ταχύτατη κίνηση στους δύο άξονες έως και 60°/sec χωρίς φορτίο - υψηλή ακρίβεια κίνησης με σφάλμα 0.003° - μεγάλα περιθώρια κίνησης έως και 360° στον οριζόντιο άξονα και 111° στον κάθετο - άμεσες (on-the-fly) αλλαγές σε ταχύτητα και επιτάχυνση - ανθεκτική κατασκευή με δυνατότητα λειτουργίας υπό δύσκολες καιρικές συνθήκες - μεγάλη αντοχή φορτίου έως και 4.08 kg, γεγονός που υπερκαλύπτει τις ανάγκες των 530 g για την επιλεγμένη κάμερα Ο σερβοκινητήρας, αν και παρουσιάζει πολλά πλεονεκτήματα, έχει το εξής μειονέκτημα: - χαμηλή ταχύτητα και αναξιόπιστη σειριακή σύνδεση RS-232 με το υπολογιστικό σύστημα που φτάνει τα 38.4 Κbps Για την καλή συμπεριφορά του συστήματος, επιλέχθηκε ως ρυθμός σύνδεσης τα 19.2 Κbps αντί των οριακών 38.4 Kbps, διότι σε αυτή τη λειτουργία προέκυψαν προβλήματα. Ο θόρυβος της γραμμής αντιμετωπίστηκε σε επίπεδο λογισμικού στο μέτρο του δυνατού. Χειριστήριο / Microsoft® Sidewinder Force Feedback 2 Joystick Το χειριστήριο, αν και συγκαταλέγεται στον απαραίτητο εξοπλισμό, δεν θέτει περιορισμούς αφού οι αναγκαίες λειτουργίες δεν είναι πολλές. Φυσικά, όσα περισσότερα πλήκτρα διαθέτει, τόσες περισσότερες λειτουργίες μπορεί να ενσωματώσει. Στο χειριστήριο που επιλέξαμε, ο μοχλός χρησιμοποιήθηκε για τη χειροκίνητη κίνηση του συστήματος σερβοκινητήρας-κάμερα στους δύο άξονες, οριζόντιο (δεξιά-αριστερά / pan) και κάθετο (πάνω-κάτω / tilt). Τα κουμπιά του χρησιμοποιήθηκαν για τον έλεγχο του ζουμ της κάμερας και της κίνησης του σερβοκινητήρα. Η σύνδεσή του με το υπολογιστικό σύστημα έγινε μέσω USB καλωδίωσης. Το χειριστήριο απαιτούσε εξωτερική τροφοδοσία AC 100-240 V, 1.0 A, 50-60 Hz. |
 Κάμερα  Σερβοκινητήρας  Χειριστήριο |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Εσωτερικός Εξοπλισμός Τον εσωτερικό εξοπλισμό, ο οποίος είναι εξίσου σημαντικός και απαραίτητος για τη λειτουργία του συστήματος, αποτελεί το περιβάλλον στο οποίο κατασκευάστηκε το σύστημά μας. Με τον όρο "περιβάλλον" εννοούμε το απαραίτητο λογισμικό (software) για τη λειτουργία του συστήματος και το απαραίτητο υλικό (hardware) πάνω στο οποίο εργάζεται το λογισμικό. Σε όλη τη διάρκεια της μελέτης και δοκιμής των διαφόρων αλγορίθμων, χρησιμοποιήσαμε πολλά πακέτα λογισμικού: από το Matlab®/Simulink® και το LabVIEW™ για τον κύριο προγραμματισμό, έως το Visual Studio® και το Eclipse™ για βοηθητικές εφαρμογές, με λειτουργικό σύστημα τα Windows®. Όσον αφορά το υλικό, δοκιμάσαμε το σύστημά μας σε δύο φορητούς υπολογιστές ανόμοιας δυναμικότητας. Στους παρακάτω πίνακες συνοψίζονται τα χαρακτηριστικά του εσωτερικού εξοπλισμού.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||