samedi 10 décembre 2016

DISCUSSION sur 300 BALLONS RIGIDES


Hi All,

We're a group of crazy engineers from Israel.
We've received budget from an event that should be suffice to launch 300 (!)  rigid high altitude balloons with GPS and WSPR/APRS, or similar.

We wanted to consult with the community before starting to work on this.

We've done latex weather balloon launches before, including ones that sent back images as well as telemetry (http://2008.kinnernet.com/airshow) but haven't done rigid yet.

We would appreciate your thoughts on these issues, or any other issue that might be relevant.

1. Is there any potential scientific research that can be gained from this ? We can launch all 300 together or one each minute or 30 every hour for 10 hours, and so on, if this will help advance research in some way.

2. We were thinking of using the Bristol-Seds Pico Tracker
http://www.bristol-seds.co.uk/pico-tracker/
We'll of course take care of our own production.
Would love your thoughts on alternatives.

3. Which balloons should we use ? One cheap alternative is to buy a variety of huge Mylar party balloons on AliExpress or similar. Variety - some will work, some won't. Any other options ? Remember we need 300 balloons. If there's specifications, I'm pretty sure we can convince a factory in China to produce custom balloons for us.

4. Transmission - our current preferred comms is using APRS - each balloon will transmit its location every X minutes, with random delays - to allow balloons to transmit in different times. We can also number the balloons and then have them transmitting in certain non-competing time windows.
We believe that using WSPR might clog the WSPR network and junk it with data that it was not intended to carry.

Again, we would appreciate your thoughts on these issues, or any other issue that might be relevant.

Cheers,
Bash.

Salut à tous,
Nous sommes un groupe d'ingénieurs fous d'Israël.
Nous avons reçu le budget d'un événement qui devrait être suffisant pour lancer 300 ballons rigides à haute altitude avec GPS et WSPR / APRS, ou similaire.
Nous avons voulu consulter la communauté avant de commencer à travailler sur cette question.
Nous avons fait des lancements de ballons en latex avant, y compris ceux qui ont renvoyé des images ainsi que la télémétrie (http://2008.kinnernet.com/airshow), mais nous n'avons pas encore fait de ballon rigide.
Nous vous serions reconnaissants de vos réflexions sur ces questions ou sur toute autre question qui pourrait être pertinente.
1. Y a-t-il des recherches scientifiques possibles qui pourraient être tirées de cette expérience? Nous pouvons lancer tous les 300 ensemble ou une chaque minute ou 30 chaque heure pendant 10 heures, et ainsi de suite, si cela aidera à faire avancer la recherche d'une certaine manière.

2. Nous avons pensé à utiliser le Bristol-Seds Pico Tracker
http://www.bristol-seds.co.uk/pico-tracker/
Nous allons naturellement prendre soin de notre propre production.
On aimerait avoir vos pensées sur les alternatives.

3. Quels ballons utiliser? Une alternative bon marché est d'acheter une variété d'énormes ballons de parti Mylar sur AliExpress ou similaire. Variété - certains fonctionneront, d'autres non. D'autres options? Rappelez-vous que nous avons besoin de 300 ballons. S'il y a des spécifications, je suis sûr que nous pouvons convaincre une usine en Chine pour produire des ballons personnalisés pour nous.

4. Transmission - nos communications préférées actuelles utilisent l'APRS - chaque ballon transmettra son emplacement toutes les X minutes, avec des retards aléatoires - pour permettre aux ballons de transmettre à des moments différents. Nous pouvons aussi numéroter les ballons et les faire transmettre dans certaines fenêtres de temps non concurrentes.
Nous croyons que l'utilisation de WSPR pourrait obstruer le réseau WSPR et l'induire avec des données qu'il n'était pas destiné à transporter.
Encore une fois, nous vous serions reconnaissants de vos réflexions sur ces questions ou sur toute autre question qui pourrait être pertinente.
À votre santé,
Bash.

Hi.

If you do use APRS, and transmit on a common ground based APRS
frequency, *please* use a "no-hop" path, else the APRS network (such as
it is) gets clogged too.   HAB devices should be able to be heard over a
wide area anyway, without any digipeating.

73.

Dave G0WBX.

Salut.
Si vous utilisez l'APRS, et transmettez sur une base commune appelée fréquence APRS, * s'il vous plaît *, utilisez un chemin "sans saut", sinon le réseau APRS (tel qu'il est) sera saturé. Les systèmes embarqués HAB devraient pouvoir être entendus sur une large zone de toute façon, sans aucun digipeating.
73.Dave G0WBX.

Hi Bash,

One of the people behind the Bristol SEDS Pico Tracker here. 300 balloons is rather ambitious, but don't let that put you off!

1) You could attempt to map the spread of pollutants or ozone in the tropopause or stratosphere. There's some background here https://www.nasa.gov/centers/langley/news/factsheets/Aerosols.html. This page has a useful list of possible sensors. http://www.everyaware.eu/activities/case-studies/air-quality/

Alternatively you could collect high-resolution wind vectors, and evaluate if this additional data would benefit global weather forecast models. There is significant improvement from obtaining more accurate temperature profiles remotely (using GPS-RO) and from using reduced precision compute (http://wapco.e-ce.uth.gr/2015/presentations/KEYNOTE_2/WAPCO_Palmer.pdf), but I've not seen any literature on the improvement that could be had from more accurate stratospheric wind vectors.

3) We started off using mylar party balloons, but then made our own envelopes which fly higher and for longer. Drawing here https://github.com/richardeoin/a-quick-guide/blob/master/bristol_seds_balloon_1_9m.pdf . The material is a few thousand $/tonne, which might be within your budget.

Depending on altitude, you will have to think about others you are sharing the airspace with. The sky is big, but 300 is a lot of balloons.

I look forward to hearing how your project progresses!

Best,
Richard

Salut Bash,

Ici c'est une des personnes derrière le Bristol SEDS Pico Tracker. 300 ballons c'est plutôt ambitieux, mais cela ne doit pas vous abattre !

1) Vous pourriez essayer de cartographier la propagation des polluants ou de l'ozone dans la tropopause ou la stratosphère. Il y a un peu l'histoire sur ce lien : https://www.nasa.gov/centers/langley/news/factsheets/Aerosols.html.
Cette page contient une liste utile de capteurs possibles. http://www.everyaware.eu/activities/case-studies/air-quality/

Alternativement, vous pourriez recueillir des vecteurs de vent à haute résolution, et d'évaluer si ces données supplémentaires bénéficieraient des modèles de prévisions météorologiques mondiales. Il y a une amélioration significative par rapport à l'obtention à distance de profils de température plus précis (à l'aide du GPS-RO) et de l'utilisation de calculs de précision réduite (http://wapco.e-ce.uth.gr/2015/presentations/KEYNOTE_2/WAPCO_Palmer.pdf), mais je n'ai pas vu de documentation sur l'amélioration qui pourrait être obtenue à partir de vecteurs de vent stratosphériques plus précis.

3) Nous avons commencé à utiliser les ballons de fête en MYLAR, mais ensuite on a fait nos propres enveloppes qui volent plus haut et pour plus longtemps.
Dessin ici: https://github.com/richardeoin/a-quick-guide/blob/master/bristol_seds_balloon_1_9m.pdf. Le matériel est de quelques milliers $ / tonne, ce qui pourrait être dans votre budget.

Selon l'altitude, vous devrez penser aux autres personnes avec qui vous partagez l'espace aérien. Le ciel est grand, mais 300 est beaucoup de ballons.

Je suis impatient d'entendre comment votre projet progresse!

Meilleur,
Richard

Hi Richard,
Thanks for the reply !

We've done some ambitious projects before, no worries. Last year we had 300 guys building 300 3D printers simultaneously. We reduced costs by building our own design based on actuators from old CD-ROM drives, which we bought by the pound from China.

1. Sensors - great idea ! We've got limited budget (both $ as well as mass and power consumption) but we'll review and see what makes sense. Might be a good idea to contact NASA and just ask.
2. Balloons - How big was the difference ? I'm afraid that we might have 300 faulty DIY balloons. We though of just buying 20 X 15 different party balloons from different suppliers to make sure they don't all crash within an hour because of a faulty balloon batch.
3. We've seen you've got 2 designs - an old one based on uBlox and a new one based on SE880.
Haven't played with the SE880 yet, but it looks pretty impressive !
In case the SE880 is too expensive, are there any caveats to the old design ? (The source code works, the BOM's updated, needed modifications to the PCB, etc.)
4. The old PCB design has a text saying "Tuned for 434MHz", did you use APRS ?

Thanks !
Yariv.

Bonjour Richard,
Merci pour la réponse !

Nous avons déjà réalisé des projets ambitieux, pas de soucis. L'année dernière, nous avions 300 gars construisant 300 imprimantes 3D simultanément. Nous avons réduit les coûts en construisant notre propre conception basée sur des actionneurs de vieux lecteurs de CD-ROM, que nous avons achetés pour une livre en Chine.

1. Capteurs - grande idée! Nous avons un budget limité (à la fois la masse et la consommation d'énergie), mais nous allons examiner et voir ce qui est censé. Peut-être une bonne idée de contacter la NASA et juste leur demander.

2. Ballons - Quelle est la différence?
Je crains que nous ayons 300 ballons bricoles défectueux. Nous pensons acheter juste 20 x 15 différents ballons de différents fournisseurs pour s'assurer qu'ils ne se crashent pas tous dans une heure à cause d'un lot de ballon défectueux.

3. Nous avons vu que vous avez 2 modèles - un vieux basé sur uBlox et un nouveau basé sur SE880.
Nous n'ont pas encore joué avec le SE880, mais il semble assez impressionnant!
Dans le cas où le SE880 est trop cher, y a-t-il des mises en garde avec l'ancienne conception? (Le code source fonctionne, la nomenclature mise à jour, les modifications nécessaires au PCB, etc.)

4. L'ancienne conception PCB a un texte disant "Tuned for 434MHz", avez-vous utilisé APRS?

Merci !
Yariv.

Regarding potential research applications, latex balloons normally only yield short-term vertical atmospheric profiles data. Therefore, relatively constant altitude pico balloons could provide a useful alternative for longer-term  horizontal profiling.

The challenge with pico payloads is of course to develop very lightweight instrumentation, but rapid developments in smart sensors and LoRa technology should encourage ingenuity in this area. Whilst PicSat projects may act as useful reference designs.

I have past experience in developing scientific balloon payloads and would be interested to hear from anyone contemplating the use of pico balloons for environmental research.

MikeB

En ce qui concerne les applications potentielles de la recherche, les ballons en latex ne produisent normalement que des données à court terme sur les profils atmosphériques verticaux. Par conséquent, des ballons pico d'altitude relativement constante pourraient constituer une alternative utile pour le profilage horizontal à plus long terme.Le défi avec pico payloads est bien sûr de développer des instruments très légers, mais les développements rapides dans les capteurs intelligents et la technologie LoRa devrait encourager l'ingéniosité dans ce domaine. Alors que les projets PicSat peuvent servir de modèles de référence utiles.J'ai une expérience passée dans le développement de charges utiles de ballon scientifique et serait intéressé d'entendre quelque chose de toute personne envisageant l'utilisation de ballons pico pour la recherche environnementale.MikeB

Hmmm, word/phrase association time.

Middle East, 300 rigid flying devices, international incident, Foreign newspapers, field day.

I suspect that the production and filling of 300 rigid balloons would be more of a challenge in itself.

In the current climate, I certainly wouldn't want to consider a mass invasion of Syrian airspace with anything that could loosely be described as a missile . . .

It might make more than your own aviation authorities a little nervous :)

Not impossible, but definitely interesting, to say the least.

Regards,
Ian_

Hmmm, temps d'association de mot / phrase.
Moyen-Orient, 300 dispositifs de vol rigide, incident international, journaux étrangers, jour de champ.
Je soupçonne que la production et le remplissage de 300 ballons rigides seraient plus un défi en soi.
Dans le climat actuel, je ne voudrais certainement pas considérer une invasion massive de l'espace aérien syrien avec quelque chose qui pourrait être décrit de façon lâche comme un missile. .
Il pourrait faire plus que vos propres autorités de l'aviation un peu nerveux.
Pas impossible, mais certainement intéressant, pour dire le moins.
Cordialement,Ian


Well I guess it depends how far you expect the balloons to go in relation to the sort of data you want to collect.

If you wanted to collect atmospheric data over a large area at one moment in time then some of the work that Dave Ackerman has done on Time Division Multiplexing of LoRa could be useful.

APRS is going to be limited in the data you can collect (with so many balloons in the air) whereas a LoRa approach would allow the download of a great deal more data as you can use faster data rates and have multiple frequencies in use simultaneusly. 

Eh bien, je suppose que cela dépend à quelle distance vous voulez envoyer les ballons en relation avec le type de données que vous souhaitez recueillir.
Si vous vouliez collecter des données atmosphériques sur une grande surface à un moment donné, alors une partie du travail que Dave Ackerman a fait sur Time Division Multiplexing de LoRa pourrait être utile.
APRS va être limité dans les données que vous pouvez recueillir (avec autant de ballons dans l'air) alors qu'une approche LoRa permettrait le téléchargement de beaucoup plus de données que vous pouvez utiliser, des taux de données plus rapides et avoir de multiples fréquences en usage simultanément.


A suivre, 

Source  directe  :  liste   UKHAS 

73 From  Alan F6AGV  -  BHAF -