31. Juli 2011

Zweiter Teststart - Ein voller Erfolg

Am letzten Freitag haben wir unseren zweiten Teststart durchgeführt. Diesmal hat es im Großen und Ganzen so geklappt, wie wir uns das vorgestellt haben. Was allerdings noch nicht funktioniert ist das GPS, wenn der Ballon 18km Höhe überschreitet, obwohl der Hersteller genau das im Datenblatt verspricht. Mal abwarten, ob es eventuell noch eine spezielle Firmware oder ähnliches gibt. Ein weiteres Problem, was wir noch untersuchen wollen, ist die Funkstrecke. Das Modem hat während des Fluges völlig problemlos funktioniert, allerdings ist der Empfang schon nach wenigen Kilometern Höhe abgerissen. Wir haben im Moment die Wolken in Verdacht, mal sehen, ob wir das nachstellen können...

Das wichtigste ist aber, dass wir jetzt die Papierflieger fast im Weltraum ausgesetzt haben.

Auch die Bergung verlief problemlos. In ca. 3km Höhe konnten wir wieder Daten empfangen. Der berechnete Landeort hat diesmal so gut gepasst, dass wir den Ballon sogar auf den letzten Metern noch landen sehen konnten.

Eine weitere Überraschung war eine E-Mail, dass bereits der erste Flieger wiedergefunden wurde. Links im Menü gibt es jetzt auch eine Karte, auf der der die gefundenen Flieger eingetragen werden.

27. Juli 2011

Erster Teststart

Es ist eine Weile her seit unserem letzten Eintrag. Wir möchten uns bei allen, die auf Neuigkeiten gewartet haben, dafür herzlich entschuldigen. Nach dem der für den 1. Juli angekündigte Testflug nicht komplett geklappt hat, wurde erst mal Fehlersuche betrieben und der "Türen auf!"-Tag der Sendung mit der Maus durchgeführt. Jetzt, wo die Aktion hinter uns liegt, ist sehr schnell wieder der normale Arbeitsrhythmus eingekehrt. Wir sind eifrig dabei eine neue Nutzlast für einen zweiten Teststart Ende Juli zu fertigen, und die noch bestehenden technischen Probleme, die bei dem ersten Teststart sichtbar wurden, zu beheben. Aber eins nach dem anderem. Das Wetter am Vormittag des 1. Juli, der Tag des ersten Teststarts, war etwas wechselhaft und windig, aber wir hatten Glück, dass es trocken blieb. Wir erreichten unser Startgelände um ungefähr 9 Uhr und fingen nach einer kurzen Frühstückspause mit den Vorbereitungen an. Während die Elektronik nochmals getestet wurde, wurden die verschiedenen Teile der Nutzlast, die Box, der Fallschirm und natürlich das Netz mit den Papierfliegern aneinander befestigt. Während dessen wurde auch alles, was für das Befüllen des Ballons notwendig ist, aufgebaut. Wir begannen mit dem Befüllen des Ballons um ungefähr 10:45, eine viertel Stunde vor dem Beginn unseres Startfensters. Der wechselhafte Wind machte das Befüllen etwas schwierig, und es waren 7 Leute notwendig, um den Ballon dabei unter Kontrolle zu halten. Trotz Schwierigkeiten mit dem Wind, lief das eigentliche Befüllen sehr gut und alles hielt dicht. Unser Verfahren für das Befestigen des Ballons am Befüllungsstutzen und an Wasserkanistern zum Festhalten des Ballons auf der Erde erwiesen sich als sehr effektiv.



Als der Ballon und die Elektronik dann soweit bereit war, wurde alles miteinander verbunden und der Ballon langsam an einem Seil hoch gelassen, bis das komplette System am Ballon in der Luft hing. Nach einem kurzen Countdown ging es los. Nach ein paar Sekunden Aufstieg meldete die Elektronik dass sie in den „Flugzustand“ übergegangen war. Sie sendete im 1-Sekunden-Takt Flugdaten an unseren Empfänger. Für die erste Minute lief alles wie geplant, mit einem rasanten Aufstieg von 7 m/s in Richtung Wolken. Nach einigen Minuten in der Luft konnten wir jedoch keine Flugdaten empfangen. Wir hatten noch die Hoffnung, dass dies nur ein vorübergehendes Problem war und wir schnell wieder Daten empfangen könnten. Nach etwa 10-15 Minuten Abwarten am Startplatz begannen wir alles einzupacken und uns auf den Weg in das erwartete Landegebiet zu machen. Wir versuchten während der Fahrt mit verschiedenen Antennen ein Signal vom Ballon zu empfangen, aber der Ballon meldete sich einfach nicht mehr. Somit blieb nur noch das Backupsystem, das in die Elektronik eingebaute GSM-Modul das bei der Landung die GPS-Koordinaten per SMS an uns schicken sollte. Dieses Signal kam aber auch nicht, und somit musste die Bergungsoperation nach ein paar Stunden abgebrochen werden. Im Nachhinein machten wir eine erstaunliche Erkenntnis anhand der Flugdaten der ersten paar Minuten in der Luft. In wenigen Minuten ist die Temperatur innerhalb der sehr gut isolierten Box von etwa 18°C auf über 30°C angestiegen, was stark darauf deutet dass die Elektronik einfach zu heiß geworden sein könnte und deswegen versagt hat. Die Elektronik und die Kameras wurden unter Vakuum-Bedingungen und eisigen Temperaturen getestet, aber keiner ahnte, dass wir vielleicht ein thermisches Problem in die andere Richtung bekommen könnten. Erst später wurde uns bewusst, dass die Kameras deutlich mehr Abwärme erzeugt haben als in den Vortests, weil die verwendeten Kameras ihre Videos im MPEG-Format abspeichern. Dies bedeutet, dass zwischen zwei Keyframes nur Veränderung zwischen den Bildern gespeichert werden, und somit eine schnell bewegende Kamera deutlich mehr Rechenaufwand im DSP (Digitaler Signal Prozessor) benötigt, als eine Kamera, die auf einem Tisch steht und immer dass gleiche Bild sieht. Weitere inzwischen durchgeführte Tests haben diese Vermutung bestätigt. Nachdem wir eine neue Elektronik gefertigt hatten, haben wir auch noch einen Bug in der Software entdeckt, die dafür gesorgt hat, dass sich die Elektronik unter gewissen Umständen komplett aufhängen kann. Dieser Bug wurde beseitigt und mehrer Dauertests durchgeführt. Seitdem gab es keinen einzigen Software-Lock mehr ;-). Des weiteren haben wir in der Zwischenzeit einen weiteren Range-Test durchgeführt und konnten zeigen, dass wir auch unter widrigen Bedingungen (Keine Sichtverbindung auf Grund von Bäumen) bis zu 55 km überbrücken können. Am letzten Samstag kam dann endlich ein erlösender Anruf aus Winsen an der Aller. ein Landwirt hat bei der Rapsernte unsere Box gefunden! Gestern sind wir dann nach Winsen gefahren und haben unsere Box abgeholt. Die Speicherkarten und Kameras, wie auch die Elektronik haben glücklicherweise überlebt. Hier noch ein paar Eindrücke: