Dronen säädatan mittaus- ja lähetysjärjestelmä sekä jäätäminen ilmiönä
Bjong, Mikael (2021)
Bjong, Mikael
2021
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021081717036
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021081717036
Tiivistelmä
Insinöörityön tarkoituksena oli tuottaa dronen mittausdatan keräyksen tiedonsiirron toteutus. Lisäksi tutkittiin jäätämisen vaikutuksia ja tunnistettavuutta dronen telemetriasta. Mittausdatan keruun ja siirron tavoitteena oli saada mitattua säädataa ympäristöstä ja lähettää sitä Ilmatieteen laitoksen kokeelliseen rajapintaan. Tavoitteena oli myös tutkia, onko dronen jäätäminen tunnistettavissa telemetriasta ja mahdollisesti kehittää koneoppimismalli jäätämisen itsenäiseen tunnistamiseen.
Työssä kaiken pohjana käytettiin Particle Electron -IoT-kehitysalustaa, johon liitettiin BME280-barometri ympäristön mittaamiseen sekä IR-moduuli jäätämisen havainnoimiseen. Ympäristön säädatan lisäksi Electron keräsi paikkatietoa käyttäen Googlen Geolocator-integraatiota. Mittaukset koottiin rajapinnan käyttämään JSON-muotoon ja lähetettiin onnistuneesti. Electron oli varustettu 3G-yhteydellä sekä Li-Po-akulla, joka mahdollisti täyden riippumattomuuden ympäristöstä tai aluksesta.
Jäätämisen vaikutus telemetriaan toteutettiin ainoastaan teorian tasolla dronen vikaantumisen vuoksi. Lähteiden mukaan olennaisimmat vaikutukset telemetriaan ovat nosteen aleneminen sekä virrankulutuksen kasvu. Aikaisemmasta testilennon lokista havaittiin mahdollista värinää sekä hankaluuksia päästä dronella tavoitekorkeuteen. Jäätämisen havaitsemiseen kehitettiin optinen ratkaisu. IR-moduulia hyödyntäen tarkkailtiin IR-LEDin heijastavuutta, johon jäätävät olosuhteet
vaikuttavat.
Työssä kaiken pohjana käytettiin Particle Electron -IoT-kehitysalustaa, johon liitettiin BME280-barometri ympäristön mittaamiseen sekä IR-moduuli jäätämisen havainnoimiseen. Ympäristön säädatan lisäksi Electron keräsi paikkatietoa käyttäen Googlen Geolocator-integraatiota. Mittaukset koottiin rajapinnan käyttämään JSON-muotoon ja lähetettiin onnistuneesti. Electron oli varustettu 3G-yhteydellä sekä Li-Po-akulla, joka mahdollisti täyden riippumattomuuden ympäristöstä tai aluksesta.
Jäätämisen vaikutus telemetriaan toteutettiin ainoastaan teorian tasolla dronen vikaantumisen vuoksi. Lähteiden mukaan olennaisimmat vaikutukset telemetriaan ovat nosteen aleneminen sekä virrankulutuksen kasvu. Aikaisemmasta testilennon lokista havaittiin mahdollista värinää sekä hankaluuksia päästä dronella tavoitekorkeuteen. Jäätämisen havaitsemiseen kehitettiin optinen ratkaisu. IR-moduulia hyödyntäen tarkkailtiin IR-LEDin heijastavuutta, johon jäätävät olosuhteet
vaikuttavat.