Faas 0 · offline-simulaator · DoA müra σ = 5°

Signali lennukordus

Kuus salvestatud jooksu KrakenSDR-drooni homing-loogikast: droon stardib 250 m kauguselt teadmata suunas, kogub bearing'uid kaarja skaneeringuga, triangulеerib emitteri ja laskub selle peale. Vali jooks, vajuta esitust — trajektoor, hinnang ja faasid mängitakse kaader-kaadrilt ette. Emitteri saatevõimsust saab valida 100 mW ja 100 W vahel.

droon emitter positsioonihinnang DoA bearing
skaneering (kaar 45°) go_to (lennu hinnangule) pursuit (ettesihtimine) laskumine (lukustatud punkt)
Aeg
0s
Kaugus
250m
Režiim
skaneering
Hinnangu viga
RSSI
Confidence
Kõrgus
30 m
skaala 0–35 m
katkendjoon = stardikõrgus

Kuus jooksu kõrvuti

JooksSihtmärkLukustusLõppkaugusLennuaeg20 triaali keskmine
Lõppkaugus ja lennuaeg on selle konkreetse jooksu omad (seed 2000, start põhjast). Viimane veerg on 20 triaali keskmine sama konfiguratsiooniga, eri stardinurkadelt — üksikjooks võib sellest kõvasti erineda.

Emitteri võimsus

VõimsusdBmRSSI 2 km250 m staatiline2 km staatiline2 km liikuv 1 m/s
100 mW (vaikimisi)20−82,4 dBm3,3 mei leia (0/12)ei leia (1/12)
10 W40−62,4 dBm3,5 m3,5 m13,2 m
50 W47−55,4 dBm2,7 m4,9 m14,4 m
100 W50−52,4 dBm2,7 m4,8 m8,7 m
Täpsus = 12 triaali keskmine lõppkaugus. Kiire (3 m/s) sihtmärk 2 km pealt on eraldi lugu: kohale jõuab 10 W juures 4/12, 50 W juures 5/12, 100 W juures 6/12 — seal ei piira enam signaal, vaid lähenemisseadus. 50 W ja 100 W annavad 250 m peal identse tulemuse, sest mõlemad küllastavad confidence'i 1,0 juures — võimsus lakkab lugemast niipea, kui signaal on „piisavalt tugev".

Mida kaar alguses teeb

Bearings-only triangulatsioon vajab geomeetriat: kui droon lendab otse emitteri poole, tulevad kõik mõõtmised sisuliselt samast suunast ja vähimruutude süsteem on lahendamatu. Seepärast lendab droon esimesed ~20 s 45° nurga all bearing'ust kõrvale.

Hinnang ilmub alles siis, kui bearing'ute std ületab 7° ja tingimusarv langeb alla 60 — enne seda pole punkti, mida usaldada.

Astmeline laskumine

Võrdle jooksu „1 m/s · ilma astmelise laskumiseta" praeguse v12-ga. Vanas variandis lendas droon kogu jälitamise 30 m kõrgusel ja tegi siis ~22 s pika pime sukeldumise — sihtmärk jõudis selle ajaga 22 m eemale.

Nüüd laskub droon juba jälitamise ajal 5 m peale, nii et pime osa jääb ~5 s pikkuseks: 24,1 m → 7,6 m sellel jooksul.

Märgiviga, mis peitis end 3 kuud

Jooks „märgiveaga" näitab, mis juhtus enne parandust: vd on NED-konventsioonis positiivne allasuunas, aga offline-integraator liitis selle kõrgusele. Droon tõusis laskumise ajal 30 m → 550 m ja jäi igaveseks „laskuma".

Jälgi kõrgusenäitu — skaala hüppab 560 meetrini. SITL-i tee oli terve; katki oli ainult testiharness, mis tegi liikuva sihtmärgi numbrid 10× halvemaks.

Miks 3 m/s on raske

Lähenemiskäsk aeglustub kauguse järgi (v = dist/4), mis annab 12 m kaugusel täpselt 3 m/s — sama, mis põgeneva sihtmärgi kiirus. Droon jääb tasakaalu ~12 m taha: v12 jooksus algab laskumine alles 228 s peal.

Pursuit-jooksus sihitakse ette ja lähenemiskiirus ei kuku sihtmärgi kiiruse alla — lukustus 67 s peal. See on veel katsetatav, mitte kasutusele võetud: kiirusehinnang on bearings-only geomeetriast ebausaldusväärne ja rikub staatilise sihtmärgi täpsust.

Kas suurem võimsus on parem?

Kuni 250 m: ei. 50 W ja 100 W annavad täpselt sama tulemuse, sest confidence on juba lae peal (RSSI ≥ −40 dBm) ja bearing-müra ei lange alla 5° põranda.

2 km peal: otsustavalt jah. 100 mW emitterit ei leita üldse (0/12 triaali, keskmine lõppkaugus 578 m) — bearing-müra on seal ~17° ja triangulatsioon ei koondu. 10 W piisab (3,5 m).

Kaugus + liikumine korrutuvad

2 km pealt liikuva emitteri järel kestab lend 6–11 minutit, ja emitter jõuab selle ajaga sadu meetreid edasi. Nõrga signaali korral kestab skaneering kauem → sihtmärk on kaugemal → skaneering kestab veel kauem.

10 W juures lukustub droon alles 664 s peal (2 km staatilise juures 399 s). 100 W lühendab selle 380 sekundini — võimsus ostab siin aega, mitte ainult täpsust.

Liiga tugev emitter on samuti probleem

100 W küllastab KrakenSDR-i esiastme 15 m raadiuses (tüüpiline lineaarne piir ~−10 dBm). AGC surub signaali kokku ja kanalitevaheline faasisuhe — millest DoA arvutatakse — moondub.

Küllastusmudeliga sisse lülitatuna: 10 W → 33% mõõtmistest küllastunud, 50 W → 71%, 100 W → 95% ja lukustust ei tule kordagi (0/12), kuigi droon hõljub 4 m kaugusel. Vali lehel „100 W + küllastus" ja vaata, kuidas hinnang lõpus laiali valgub.

Päris lahendus: lülitatav sumbuti (attenuator) või AGC-tagasiside — Faasi 1 riistvara-küsimus.