Specificity of a sounding balloon
The uses of balloons are many and varied, the most widely used and known is to measure meteorological parameters using meteorological balloons, these are released worldwide a few times a day, but has many more use and these are who wants to exploit a group called Daedalus already made the launch of 2 probes (the NS1 and NS1-b [NS = Near Space]) provide some sensors, cameras, tracking, etc.. Now they are in the process of design and preparation of a third probe, the NS2. Here you release components and specifications balloon:
The team consists of three distinct parts:
- Ground equipment: consists of a receiver of the data sent by the probe (bonus, with the ability to transmit commands to it).
- Radio-mark: It will always know the position of the probe recovery.
- Control: Will be responsible for reading the sensors and cameras and transmit the information to the ground station.
Probe Specifications:
- Positioning
- GPS: You must include a GPS (you can also use Galileo or Glonass) that specify the position (latitude, longitude and height) of the globe. Caution: You should choose a system that works throughout the flight (many GPS stop working over 18km).
- Inertial Unit: a system must include inertial acceleration on 3 axes and turns the system on 3 axes (it is also advisable to measure vibration).
- Photo: The system must be able to take pictures
- Low resolution: the system must be able to capture and send photos, must be in color and QVGA minimum size.
- High resolution: the system must be able to control a camera (switches) high resolution (the camera will be provided externally).
- Sensors:
- Lighting and solar radiation measurement, is to measure the solar radiation in the following bands (minimum): IR (~ 850nm, ~ 920-940nm), UV (~ 380-400nm), blue (~ 465-470nm), Green ( ~ 520-525nm), red (~ 640-645nm).
- Outside air temperature (2 sensors) would be preferable to an accuracy of 1%
- Internal and external humidity.
- Internal temperature (3 sensors) would be preferable to an accuracy of 5%
- Pressure / barometric altitude, pressure should be measured external (and internal) of the probe which will give us an estimate of the height of it.
- Transmission system: Must be able to transmit to ground station
position (and GPS) and data obtained by sensors (also
the image of lower resolution camera). Transmissions both
this system should reach 60km away.
- Radio-beacon. The system must be able to transmit the GPS position
earth station. We recommend using a combination of a radio-beacon
GSM / SMS.
- Food: the sensor system must have a minimum autonomy of 3 hours, the radio-beacon system must have a minimum of 24 hours autonomy. The battery must be recharged or include in a special section in the budget expense batteries.
- Storage: The system should be able to store the sensor data collected during the flight, as well as pictures (VGA resolution) and GPS position. We recommend using an external memory card (SD or similar).
- The ground station must be able to DHW circulation data provided by the probe and sent to a PC connected via a USB port (direct or via a Serial-USB converter)
- Bonus. Will be given if:
- The system is able to record and transmit video.
- The system has a low weight (<1kg).
- The system has a battery life as specified above, especially the positioning system and beacon.
- The system is capable of accurately positioning a platform for the flight (3 axis) where there is a high resolution camera for long exposure night photography (correction
vibration) or photograph the solar corona (fine positioning and vibration correction).
- Can be expanded to other external sensors. Each "sensor" includes:
- Power supply 5V (up to 1A of current.)
- Analog output.
- Pin I / O digital (to control the device).
- GND (reference).
Castellano
Especificiaciones de un globo sonda
Los usos de los globos sonda son muchos y variados, su uso más extendido y conocido es el de medir parámetros meteorológicos mediante los globos meteorologicos, estos se lanzan en todo el mundo un par de veces al dia, pero tiene muchos más uso y estos són los que quiere explotar un grupo llamado Daedalus que ya han hecho el lanzamiento de 2 sondas (la NS1 y NS1-b [NS = Near Space]) provando algunos sensores, camaras, tracking, etc. Ahora estan en proceso de diseño y preparación de una tercera sonda, la NS2. Aquí os dejo los componentes del lanzamiento y las especificaciones del globo sonda:
El equipo se compone de tres partes diferenciadas:
- Equipo de tierra: consistirá en un receptor de los datos enviados por la sonda (bonus, con la posibilidad de transmitir comandos a la misma).
- Radio-baliza: Permitirá conocer en todo momento la posición de la sonda para su recuperación.
- Control: Será la encargada de leer los sensores y las cámaras y transmitir la información a la estación de tierra.
Especificaciones sonda:
- Posicionamiento
- GPS: Debe incluir un sistema GPS (también es posible usar Galileo o Glonass) que especifique la posición (latitud, longitud y altura) del globo. Atención: Se debe elegir un sistema que funcione durante todo el vuelo (muchos GPS dejan de funcionar por encima de 18km).
- Unidad Inercial: Debe incluir un sistema inercial que de la aceleración en los 3 ejes y los giros del sistema en 3 ejes (es recomendable medir también las vibraciones).
- Fotografía: El sistema debe ser capaz de capturar fotografías
- Baja resolución: el sistema debe ser capaz de capturar y enviar fotografías, deberán ser en color y de tamaño mínimo QVGA .
- Alta resolución: el sistema debe ser capaz de controlar una cámara (interruptores) de alta resolución (la cámara será proporcionada externamente).
- Sensores:
- Iluminación y medida de radiación solar: interesa medir la radiación solar en las siguientes bandas (mínimo): IR (~850nm, ~920-940nm), UV (~380-400nm), Azul (~465-470nm), Verde (~520-525nm), Rojo (~640-645nm).
- Temperatura externa (2 sondas): sería preferible una precisión mínima del 1%
- Humedad externa e interna.
- Temperatura interna (3 sondas): sería preferible una precisión mínima del 5%
- Presión/altura barométrica: debe medir la presión externa (e interna) de la sonda lo cual nos dará una estimación de la altura de la misma.
- Sistema de transmisión: Deberá poder transmitir a la estación de tierra
la posición (GPS e inercial) y los datos obtenidos por los sensores (además
de la imagen de la cámara de baja resolución). Las transmisiones tanto de
este sistema deben alcanzar los 60km de distancia.
- Radio-baliza. El sistema debe poder transmitir su posición GPS a la
estación terrena. Se recomienda usar una combinación de radio-baliza con un
sistema GSM/SMS.
- Alimentación: el sistema de sensores deberá tener una autonomía mínima de 3h, el sistema de radio-baliza deberá tener una autonomía mínima de 24h. Las baterías deberán ser recargables o incluir en un apartado especial en el presupuesto el gasto por pilas.
- Almacenamiento: el sistema debe ser capaz de almacenar los datos de los sensores recogidos durante el vuelo, así como imágenes (resolución VGA) y la posición GPS. Se recomienda usar una tarjeta de memoria externa (tipo SD o similar).
- La estación de tierra debe ser capaz de recir los datos proporcionados por la sonda y enviarlos a un PC conectado mediante un puerto USB (directo o a través de un conversor Serial-USB)
- Bonus. Se valorará positivamente que:
- El sistema sea capaz de grabar y transmitir vídeo.
- El sistema tenga un peso reducido (<1kg).
- El sistema tenga una duración de baterías por encima de lo especificado, especialmente el sistema de posicionamiento y radiobaliza.
- El sistema sea capaz de posicionar con precisión una plataforma durante el vuelo (3 ejes) donde se ubicará una cámara fotográfica de alta resolución para fotografía nocturna de larga exposición (corrección de
vibraciones) o fotografiar la corona solar (posicionamiento fino y corrección de vibraciones).
- Posibilidad de ampliación a otros sensores externos. Cada “sensor” incluirá:
- Alimentación 5V (hasta 1A de corriente).
- Salida analógica.
- Pin I/O digital (para control del dispositivo).
- GND (referencia).
