ЛЮБИТЕЛЬСКИЙ РАДИОТЕЛЕСКОП - РУКОВОДСТВО ПО СОЗДАНИЮ

[boangri]

Борис, очень рад Вашему неожиданному появлению в теме.
У Вас наверно появились новые, не тривиальные идеи или формулы?
Все очень ждали, поделитесь, если это не секрет.

К сожалению, новых нетривиальных идей у меня не появилось,
поэтому позволю себе в краткой тезисной форме повторить свои соображения

1. Мне интересен проект, я слежу за его развитием. В то же время я отказался от попыток создания собственного экземпляра РТИ-1.
Причина - с одной стороны очень ограниченные возможности гаджета (наблюдение 4-5 интерферограмм наиболее ярких источников),
с другой стороны - немалые сложности с реализацией, раритетность комплектующих, нетривиальные переделки. В результатае воспроизведение
РТИ оказалось под силу лишь единицам - самым настойчивым и рукастым радиолюбителям.
Меня же в сущности лишь с натяжкой можно причислить к радиолюбителям - я не умею вытравливать печатные платы, не умею выпаивать микросхемы.
Попытки достать комплектующие на царицынском радиорынке в г. Москва закончились безрезультатно - старьевщиков почти не осталось.
Осмелюсь высказать мнение - для реализации сети РСДБ необходимы не единичные установки, а десятки если не сотни их.
А такое количество установок может возникнуть лишь в том случае, если энтузиасты наладят хотя бы мелкосерийный выпуск наборов для сборки РТИ.
Меня бы вполне устроил вариант если за разумную плату можно будет приобрести набор (кит) для сборки РТИ. Набор должен включать тарелки, МШУ, диполи,
тюнеры (переделанные и протестированные), печатную плату УНЧ и компараторов, USB интерфейс. Было бы замечательно, если каждый из тех, кто уже собрал свой РТИ, взялся бы за мелкосерийный выпуск наборов. Например один отвечает за СВЧ часть, другой за НЧ, и т.д.
На мой взгляд такой путь - единственный шанс реализовать проект РСДБ.

2. Нужно понимать, что между РТИ-1 и РСДБ - огромная дистанция, предстоит решить немало нетривиальных технических задач. Тут и синхронизация опорных генераторов, и компенсация вращения земли, и разработка софта для сведения данных. К сожалению за прошедшие полгода я не заметил прогресса в решении этих проблем.
РСДБ пока остается лишь звонким лозунгом, "морковкой" для мотивации строителей РТИ. Сама реализуемость проекта остается под вопросом - нет расчетов, подтверждающих идею.
Для меня ясно, что путь от РТИ-1 до РСДБ будет длинным и потребует промежуточных этапов.   

Вот какие я вижу этапы (или подзадачи)

- получение первых результатов по пространственному разрешению (Пока РТИ-1 использует интерференцию лишь для индикации наличия внеземного сигнала). Например, измерение угловых размеров Солнца и крабовидной туманности. Для этого нужна база в сотни метров. Научиться по интерференционной картине восстанавливать пространственную картину.

- разделение половинок РТИ-1 на 2 автономных РТ (пусть с общим опорником) и получение тех же интерферограмм путем сведения сигналов off-line, те. путем обработки предварительно записанных данных.

- отработка компенсации вращения Земли 

- решение проблемы синхронизации автономных опорных генераторов.

3. Для успешной реализации сложных проектов необходимо разделение труда. Если каждый из нас будет повторять с нуля один и тот же путь, тратить месяцы на решение дурацких, в сущности, проблем по доставанию комплектующих, на танцы с бубном по настройке - мы никогда не достигнем цели. Каждый должен делать на общее благо то, к чему он наиболее пригоден, и пользоваться результатами остальных. Я бы мог заняться вопросами математической обработки сигналов, математического моделирования и т.п.
Пока к сожалению я не могу эффективно включиться в работу - по причиние полной закрытости софта и отсутствия собственного "железа".

[Menahim Begin]

Да если бы были хоть комплектами можно было купить, прогресс был бы.

[shicl]

Да не тот счас этап, чтобы о мелкой серии говорить. Готово полностью только одно устройство. Еще отлаживать и отлаживать. Пока мысль через руки не пройдет - толку не будет. Получиться как с буржуинским проектом приема радиосигналов Юпитера - купи примитивный приемник и не имея понятия записывай сигналы и шли на сайт. Грей себя мыслью, что делаешь великое дело. Мне бы очень не хотелось, чтобы наш проект уподобился такому!

[boangri]

Пока мысль через руки не пройдет - толку не будет. Получиться как с буржуинским проектом приема радиосигналов Юпитера - купи примитивный приемник и не имея понятия записывай сигналы и шли на сайт. Грей себя мыслью, что делаешь великое дело. Мне бы очень не хотелось, чтобы наш проект уподобился такому!

Борис, мне бы тоже этого не хотелось. Проект для меня привлекателен именно тем, что оставляет место для творчества. Но для меня творчество -  не преодоление дурацких трудностей по сборке РТИ-1, а построение РСДБ. А это сложная и творческая задача, и каждый из нас сможет принять участие в ее решении. Мне тоже не хотелось бы, чтобы нам раздали по EXE-шнику, без возможности заглянуть внутрь (т.е. без исходников) и сказали: измеряйте и шлите на сайт, а все остальное - не ваше дело!

Кому-то интересно самому вытравить плату, спаять ее своими руками, при этом он готов использовать готовый софт и его не интерсует как тот устроен. Для меня наоборот - я готов использовать более или менее готовое железо, но хочу досконально разбираться в теории работы устройства и его ПО.
Для меня главное - участие разработке теории и программного обеспечения.

[boangri]

Готово полностью только одно устройство. Еще отлаживать и отлаживать.

Я не совсем понял, чье устройство ты имел в виду. Но если ты готов, я хотел бы предложить
экспериментально разобраться с ролью ФНЧ в РТИ-1. Хотелось бы разобраться, нужен ли этот фильтр
и если нужен, то какой должна быть частота отсечки.

Напомню ситуацию: с выхода тюнера имеем сигнал с полосой от 0 до 20-30Мгц (примерно). Утверждается,
что для нормальной работы коррелятора необходимо отсечь частоты выше половинной частоты дискретизации.
В нашем случае дискретизацию примем 6Мгц, т.е. ФНЧ должен отсекать все выше 3 МГц.

Я с этим утверждением не согласен. Сделаем мысленный эксперимент: понизим частоту дискретизации в 10 раз - до 600кгц.
Для этого не нужно вносить никаких изменений в устройство, достаточно оставлять каждое десятое измерение и отбрасывать все остальные. При этом частота ФНЧ остается той же, и станет в 5 раз выше частоты дискретизации. Но разве это повлияет на отсчеты? Очевидно нет. Мы просто потеряем в статистике - шумовая дорожка станет шире, сама кривая не изменится.

Таким образом ясно, что частота отсечки не связана с частотой дискретизации. Тем не менее я могу допустить, что применяемая схема компараторов по какой-то причине перестает работать если на ее вход поступает высокочастотная составляющая.

Собственно это и предлагается экспериментально выяснить. Можно попробовать заменить ФНЧ обычным аттенюатором (делителем на 2-х резисторах) с тем же коэффициентом ослабления и посмотреть что получится. Нужно определить, нуждается ли схема компаратора в фильтрации.

[shicl]

Нет, я имел в виду, что готов Сашин РТИ. Мой образец еще в трудах - сегодня притащил аккумуляторы от ИБП - буду питание по другому организовывать. Когда буду готов обязательно проверим твои рассуждения по теореме Котельникова.

[Alex Plaha]

3. Для успешной реализации сложных проектов необходимо разделение труда. Если каждый из нас будет повторять с нуля один и тот же путь, тратить месяцы на решение дурацких, в сущности, проблем по доставанию комплектующих, на танцы с бубном по настройке - мы никогда не достигнем цели. Каждый должен делать на общее благо то, к чему он наиболее пригоден, и пользоваться результатами остальных. Я бы мог заняться вопросами математической обработки сигналов, математического моделирования и т.п.
Пока к сожалению я не могу эффективно включиться в работу - по причиние полной закрытости софта и отсутствия собственного "железа".

Борис, та элементная база, на которой сейчас собирается РТИ-1 для тиражирования готовых комплектов не подходит.
Вы же сами писали, что ничего не можете достать для повторения РТИ-1. Тюнеры например уже сняты с производства вообще.
А это самая главная часть системы.
И такие проблемы не только у Вас. От сюда вывод, создавать комплекты для тиражирования системы можно только на новой,
легко доступной, современной элементной базе.
И это можно реализовать.
Но цена вопроса на новых комплектующих, плюс изготовление печатки, экранов и корпусов будут гораздо дороже.
Т.е. если сейчас можно уложиться в 100-200у.е. с б.у. тарелками, то комплекты из нового будут стоить как минимум 500 у.е. и более.

Все что Вы предлагаете это серьезные вещи, требующие изначально больших затрат времени и средств.
А разделение труда, это уже построение системы, к чему тоже я думаю пока никто не готов.

Сейчас каждый участник проекта не ограничен временем и не поставлен в рамки дорогого бюджета.
Сейчас никто не повязан системой разделения труда, и делают РТИ-1 просто себе в удовольствие.

Система может начать строиться когда в ней появятся множество элементов, и должны быть выполнены определенные условия.
Из-за просто 2-х - 3-х желающих создать систему ее построение будет очень затратным и пока не целесообразным.
Еще важный момент, у каждой системы должен быть руководитель, я например не готов пока взять на себя эту функцию по причине занятости.

А пока если очень постараться, то комплектующие для РТИ-1 достать вполне вероятно.
Кому очень надо, по тюнерам, например, может Борис из Омска помочь.

А по поводу софта, представьте себе исходник из сотни  страниц, на С++, API, с ассемблерными вставками.
Что бы мне его подготовить для публикации, я должен все бросить и только этим и заниматься не один день.
Ведь везде по тексту необходимо поставить человеко-понятные комментарии.
Объяснить, как софт взаимодействует с железом.
Если это не сделать Вы же первый меня замучите вопросами.
И даже после этого я не уверен, что эта тема не превратиться в тему вопросов и ответов по программированию и исходнику.


И еще Борис, Вам не кажется, что часто упоминая слово “дурацкая”, по отношению к работе проделанной людьми, вы проявляете свою несостоятельность и невостребованность, и что еще хуже неуважение к работе участников проекта.

[mnn72]

... И еще Борис, Вам не кажется, что часто упоминая слово “дурацкая”, по отношению к работе проделанной людьми, вы проявляете свою несостоятельность и невостребованность, и что еще хуже неуважение к работе участников проекта.

+1000
А как по-вашему выглядит со стороны сидение ночью с телескопом... Самое мягкое, что я слышал в свой адрес это - ударился в детство.
Как это по-русски - любовь и пьянка дело добровольное.

[Alex Plaha]

2. Нужно понимать, что между РТИ-1 и РСДБ - огромная дистанция, предстоит решить немало нетривиальных технических задач. Тут и синхронизация опорных генераторов, и компенсация вращения земли, и разработка софта для сведения данных. К сожалению за прошедшие полгода я не заметил прогресса в решении этих проблем.
РСДБ пока остается лишь звонким лозунгом, "морковкой" для мотивации строителей РТИ. Сама реализуемость проекта остается под вопросом - нет расчетов, подтверждающих идею.

Что касается "морковки", то сейчас разработана и проходит тестирование схема синхронизации опорных генераторов.
Опорным сигналом для петли ФАПЧ является усредненный сигнал PPS, который стабилизирован цезиевым стандартом GPS спутников.
Выход на расчетную стабильность 10E-12 должен произойти через 3 дня после включения схемы ФАПЧ.
Вот вариант отладочной схемы на которой проводится тестирование и отладка.

[Alex Plaha]

А вот как GPS стандарт для синхронизации опорных генераторов любительского РСДБ выглядит в отладочном варианте.

[boangri]

Когда буду готов обязательно проверим твои рассуждения по теореме Котельникова.

Давайте уж разберемся в вопросе до конца.

У нас имеется 2 сигнала в 2-х каналах. Можно говорить о 2-х корреляциях:
1.  корреляции между разными сигналами (из разных каналов) взятых в одновременно. Это именно те корреляциии, которые мы измеряем.
2. автокорреляции сигнала (т.е. один и тот же сигнал измеряется с временным лагом)

Теорема К. имеет дело со случаем 2. Смысл ее состоит в том, что если спектр сигнала ограничен некоторой частотой, то зная значения сигнала в точках, взятых с удвоенной частотой, мы можем восстановить сигнал во всех промежуточных точках. Связано это с тем, что время автокорреляции сигнала примерно обратно верхней частоте его спектра. Теорема К. играет большую роль в телефонии, для восстановления аналогового сигнала по его дискретным отсчетам.

Но у нас стоит совершенно другая задача. Нам нужно измерять корреляции между 2 каналами. Поскольку наш сигнал под шумами, нам необходимо набрать как можно больше статистики, для этого мы стремимся увеличить частоту дискретизации. Чем выше эта частота, тем больше статистика, тем уже шумовая дорожка. Но дело в том, что мы не можем увеличивать частоту дискретизации бесконечно,есть 2 причины.
Первая - ограниченность быстродействия компа (либо шины USB).
Вторая причина -  бесполезно увеличивать частоту дискретизации выше удвоенной ширины спектра сигнала. Ибо при этом последовательные отсчеты начнут коррелировать  друг с другом (грубо говоря будем 2 раза мерить одно и то же значение) и статистика не будет увеличиваться (так как статистику увеличивают только независимые измерения) Вот реальное проявление теоремы К. в нашем случае.

Таким образом, грамотно примененная теорема К. говорит нам о том, что бесполезно увеличивать частоту дискретизации выше чем удвоенная ширина спектра сигнала.

Противоположный вывод о том, что спектр сигнала необходимо обрезать до половины частоты дискретизации - результат неграмотного и формального применения теоремы К.

[boangri]

Борис, та элементная база, на которой сейчас собирается РТИ-1 для тиражирования готовых комплектов не подходит.
...

А по поводу софта, представьте себе исходник из сотни  страниц, на С++, API, с ассемблерными вставками.
Что бы мне его подготовить для публикации, я должен все бросить и только этим и заниматься не один день.
Ведь везде по тексту необходимо поставить человеко-понятные комментарии.
Объяснить, как софт взаимодействует с железом.
Если это не сделать Вы же первый меня замучите вопросами.
И даже после этого я не уверен, что эта тема не превратиться в тему вопросов и ответов по программированию и исходнику.


И еще Борис, Вам не кажется, что часто упоминая слово “дурацкая”, по отношению к работе проделанной людьми, вы проявляете свою несостоятельность и невостребованность, и что еще хуже неуважение к работе участников проекта.

Alex,
поясните, какое минимальное число установок РТИ-1 необходимо для создания сети РСДБ? Если 3 достаточно, но конечно
не стоит заморачиваться моим предложеним.

По поводу софта. Я предлагаю разместить исходники в публичном репозитории (всю техническую работу могу взять на себя)
- чтобы каждый, при желании, мог скачать их и собрать ПО, и при желании внести свои правки (например вывести масштаб по Y)
Такой шаг придаст проекту статус ОТКРЫТОГО, т.е. не содержащего чего-то, что прячется от рядовых участников.
Открытость кода не накладывает на автора обязанности его комментировать и отвечать на вопросы.
Закрытость проектов всегда отталкивает. Взять хотя бы упомянутый Борисом "буржуйский проект приема сигналов с Юпитера".
Вы хотите этого?

По поводу слишком частого употребления термина "дурацкий". Я ни в коей мере не хотел обидеть тех, кто, преодолев все сложности,  собрал свою установку. Напротив, снимаю шляпу перед их упорством и умением. Но мне не хотелось бы полностью повторить их долгий и тернистый путь. У нас впереди еще достаточно сложностей, и я мог бы принести больше пользы участвуя в разделении труда, а не в повторении пройденного другими.

Одна и та же работа кому то может приносить радость, а для другого быть дурацкой.
Приведу пример: Одному нравится шлифовать зеркала для телескопа, ему приносит радость содание оптики своими руками. Другого интересуют астрономические наблюдения, ему не интересно шлифовать, да он и не умеет. Его вполне устроит телескоп. купленный в магазине. Так вот, для него шлифовка зеркала будет дурацкой работой, потому что у него нет ни способностей, ни желания ее делать. Потому что эту работу может сделать кто-то другой - более качественно и профессионально.

Если бы не разделение труда, мы бы сейчас вели натуральное хозяйство, ходили в самодельных лаптях и думали что земля - плоская.

[shicl]

Поломался новый свежекупленный ноутбук. Накрылись планируемые в субботу испытания по Солнцу. Только бы наработки по сайту не пропали - что там в сервисном центре скажут - починят или менять придется.

Неприятно,конечно, но не беда! Смотрю в окно - немецких танков не вижу, а все остальное пройдет!

Домен будет radiosky.sibhost.ru, но на сервер я вообще ничего не положил. Планировал сегодня главную страницу залить, но прошлось обломаться.

[Alex Plaha]

Alex,
поясните, какое минимальное число установок РТИ-1 необходимо для создания сети РСДБ? Если 3 достаточно, но конечно
не стоит заморачиваться моим предложеним.

Для проверки идеи создания РСДБ в любительских условиях, как вообще возможной, пока достаточно и двух установок.
Сначала на небольших расстояниях.
Потом например одна установка в Донецке, другая в Омске, база - 3000км. Угловое разрешение на 1145Мгц - 0.018 сек!
Синхронизация от GPS.

По поводу софта. Я предлагаю разместить исходники в публичном репозитории (всю техническую работу могу взять на себя)
- чтобы каждый, при желании, мог скачать их и собрать ПО, и при желании внести свои правки (например вывести масштаб по Y)
Такой шаг придаст проекту статус ОТКРЫТОГО, т.е. не содержащего чего-то, что прячется от рядовых участников.
Открытость кода не накладывает на автора обязанности его комментировать и отвечать на вопросы.
Закрытость проектов всегда отталкивает. Взять хотя бы упомянутый Борисом "буржуйский проект приема сигналов с Юпитера".
Вы хотите этого?

Еще раз попытаюсь объяснить.
Ни один нормальный автор не будет выкладывать исходники без комментариев.
Исходник без комментариев это головоломка для мазахистов, набор пустых цифр и операторов.
А для приведения исходников к виду достойному публикации пока нет времени.

Даже если:" Открытость кода не накладывает на автора обязанности его комментировать и отвечать на вопросы.",
то это не означает, что небудет вопросов вообще. А отморозиться и необращать внимание на вопросы по крайней мере не красиво.

Если Вам, Борис так хочется заняться программированием для РТИ-1, милости прошу.
Схема выложена и она понятна. Пишите свой модуль, со своей какой-нибудь обработкой, который будет брать данные из общего массива данных РТИ.
Я его подключу к ПО РТИ-1 и Вы сможете проверить все свои предположения по ФНЧ, т. Котельникова и т.д.

Если бы не разделение труда, мы бы сейчас вели натуральное хозяйство, ходили в самодельных лаптях и думали что земля - плоская.

А что в этом плохого?

[boangri]

Для проверки идеи создания РСДБ в любительских условиях, как вообще возможной, пока достаточно и двух установок.
Сначала на небольших расстояниях.
Потом например одна установка в Донецке, другая в Омске, база - 3000км. Угловое разрешение на 1145Мгц - 0.018 сек!
Синхронизация от GPS.

Я все время предлагал начать с малого - не с 3000км , а с 300м. Получить, что Солнце - не точка, а протяженный объект.
Что мешает это сделать? Для этого не нужна синхронизация от GPS. Имеет ли смысл замахиваться на сложную задачу сверхдлинных баз, если даже не было попыток нормальной работы с обычными базами (под "нормальной работой" я понимаю получение пространственных изображений источников, пусть самых примитивных)

Угловое разрешение на 1145Мгц - 0.018 сек! - а Вы можете предложить хоть один радиоисточник (доступный по яркости для РТИ) , на котором бы  можно было попытаться получить такое разрешение? Вообще, как Вы представляете себе работу РСДБ? Какое будет число пикселов в картинке, какое разрешение? Какие источники можно было бы исследовать с его помощью?

По экспериментам синхронизацией и стабилизацией. Вы еще в прошлом году что-то делали в этом направлении.
Что получилось? Что пока не получается?

[shicl]

Не стал ждать пока починят ноутбук. Общую структуру сайта слепил по новой, залил на сервер. Дальше потихоньку буду наполнять материалом и потихоньку дизайн совершенствовать. Принимаются предложения!!

http://radiosky.sibhost.ru

[Alex Plaha]

По экспериментам синхронизацией и стабилизацией. Вы еще в прошлом году что-то делали в этом направлении.
Что получилось? Что пока не получается?

В теоретической части РСДБ как раз проблем нет, понятно, что первый результат будет на базе до 1км.
Есть чисто практические проблемы схемотехники,
типа выбор полосы захвата ФАПЧ, постоянной времени ФНЧ фазового детектора, дрожание и стабилизация фронтов PPS сигнала и др.
Но это наверно Вам не интересно.
В теории все получаеться легко и красиво, а как начинаешь воплощать ее в жизнь возникает куча моментов, которые теория учесть не смогла.
Главное, что все потихоньку решается.

[Alex Plaha]

Не стал ждать пока починят ноутбук. Общую структуру сайта слепил по новой, залил на сервер. Дальше потихоньку буду наполнять материалом и потихоньку дизайн совершенствовать. Принимаются предложения!!

http://radiosky.sibhost.ru

Отлично, Борис!
Для начала, очень даже не плохо.
Даже URL содержащий слово "radiosky" будет работать как бесплатная реклама.
Google наверняка индексировал кучу сайтов с этим словом  и ранжирование нам будет обеспечено.

[boangri]

Не стал ждать пока починят ноутбук. Общую структуру сайта слепил по новой, залил на сервер. Дальше потихоньку буду наполнять материалом и потихоньку дизайн совершенствовать. Принимаются предложения!!

http://radiosky.sibhost.ru

Есть  предложение сделать раздел wiki (например на mediawiki, как википедию). Можно было бы выкладывать авторские статьи.
Например собрать в одну статью инструкции по сборке РТИ-1, написать статью о теории РТИ (например я мог бы за нее взяться - вывести все свои формулы. Правда пока у нас не достигнут консенсус по некоторым ключевым теоретическим вопросам)

Подход wiki  удобен тем, что авторы могли бы работать над статьями автономно, без участия вебмастера сайта.

[Alex Plaha]

Есть  предложение сделать раздел wiki (например на mediawiki, как википедию). Можно было бы выкладывать авторские статьи.
Например собрать в одну статью инструкции по сборке РТИ-1, написать статью о теории РТИ (например я мог бы за нее взяться - вывести все свои формулы. Правда пока у нас не достигнут консенсус по некоторым ключевым теоретическим вопросам)

Подход wiki  удобен тем, что авторы могли бы работать над статьями автономно, без участия вебмастера сайта.

Насчет wiki, согласен, для научно-популярных сайтов незаменимая вещ, особенно радует, что авторы могут работать над статьями автономно, без участия вебмастера сайта.
Борис, я думаю что было бы не плохо все Ваши выкладки с формулами, приведенные в теме, оформить в виде первой статьи на сайте.
То, что по некоторым ключевым вопросам не достигнут консенсус для статей научно-популярного толка большой роли не играет.
В процессе экспериментов, все разрешится.
Эти моменты в статьях можно опускать, главное доступно(научно-популярно) описать суть теории, на основе которой строился РТИ.

В общем мне кажется, Борис , что Ваши авторские статьи на сайте позволят Вам реализовать как свои идеи,
так и расширить понимание теоретической части, для многих Радиоастрономов любителей.