Messrichtung des Objekts (oder Winkel des Signalursprungs)

Wenn Sie ein Objekt auditiv lokalisieren, benötigen Sie mindestens zwei rezeptive Wandler – messen Sie den Unterschied in der Schallankunftszeit. Drei sind viel besser; Sie müssen die Wandler für eine zweite „Ping“-Ankunft nicht drehen.

Wenn Sie über Funk orten, benötigen Sie eine drehbare Richtantenne ... oder drei omnidirektionale Funkantennen. Wenn einer, drehen Sie ihn, bis die Signalstärke am stärksten ist. Wenn drei, wählen Sie die stärkste aus und extrapolieren die Richtung aus den relativen Stärken, die von den anderen beiden empfangen werden.

Ein letzter Vorschlag: Sie könnten GPS an den Fahrzeugen anbringen und die absolute Position senden lassen, dann den Versatz vom GPS-Standort der Basisstation in der Software berechnen. Ich bin sicher, Sie könnten es mit ein paar Mobiltelefonen nachbauen und maßgeschneiderter werden, wenn es funktioniert.

Sonst wird es Funkpeilung, und dafür brauchst du die Hilfe eines echten Elektronikers ;-)

(Update: Nicht für die Frage geeignet, OP benötigt relative Richtung, nicht absolut)

Sie können dies ziemlich gut mit einem I2C-Kompassmodul tun, das an einen Mikroprozessor auf dem Objekt angeschlossen ist. Dies tastet die Kompassrichtung ab und sendet den Kurs an eine serielle Schnittstelle. Sie verwenden dann eine handelsübliche UART-zu-Wireless-Brücke, um sie an die Referenzstation zurückzusenden. Sie könnten mit einem Bluetooth-Modul für 100 m davonkommen, wenn es sich um die leistungsstärkere Klasse II handelt. Für längere Entfernungen, insbesondere wenn Sie keine perfekte Sichtlinie haben, sind einige der FM-Band-Sender / Empfänger-Paare möglicherweise besser geeignet, aber Sie müssen Ihre eigenen Framing- und Zuverlässigkeits- / Prüfsummenschichten auf dieser Route rollen.

Wenn es sich bei dem Objekt um ein motorisiertes Fahrzeug handelt, versuchen Sie, den Abstand zwischen dem Kompass und den motorisierten Stellgliedern zu maximieren, da ihre Magnetfelder (bestenfalls) Ihre Messwerte verzerren. Vielleicht können Sie die Messwerte zeitlich abstimmen, wenn die Aktuatoren ausgeschaltet sind. Ich habe etwas sehr ähnliches für mein Abschlussprojekt gemacht .

Ich persönlich denke, dass RF der richtige Weg ist. Sie könnten möglicherweise ein System ähnlich einem Blitzdetektor bauen, der drei Antennen in Dreiecksform hat. Sie können einen HF-Sender auf dem Objekt haben, der von Zeit zu Zeit ein Signal aussendet. Diese Frequenzen werden von den drei Antennen zu unterschiedlichen Zeiten erfasst, und anhand der Zeitdifferenz und der Stärke des Signals können Sie im Grunde sagen, wie weit das Objekt und sein Winkel von der Referenzstation entfernt sind.

Etwas, woran ich direkt von oben dachte, ist, einen drahtlosen Sender (HF oder auf andere Weise) und dann den entsprechenden Empfänger an Ihrer Basisstation anzubringen, aber auf einer kleinen rotierenden Stange oder so montiert, ein Gehäuse um die Empfangsantenne zu haben es würde nur ein Signal aus einer bestimmten Richtung aufnehmen, dh. gerade nach vorne, aber dennoch Empfang aus unterschiedlichen Höhen ermöglichen, so dass vielleicht ein gebogener Schlitz in einer Metallbox/Kuppel um den Empfänger herum dies mehr oder weniger simulieren würde. Außerdem müsste der Sender nicht gerichtet sein, sondern nur stark genug, um die Entfernung zu übertragen, auf die Sie ihn benötigen, und dann einige, nur um sicherzustellen, dass er aufgenommen wird.

Wenn Sie einen Motor verwenden, der seine eigene Position verfolgen kann, damit Sie wissen, in welche Richtung der Empfänger an einem bestimmten Punkt zeigt, und wenn das Signal dann am stärksten / am stärksten empfangen wird, können Sie davon ausgehen, dass dies die Richtung Ihres Objekts ist und anhand der Position des Motors können Sie leicht die relative Position des Objekts ermitteln. Könnte ziemlich einfach mit einem Mikrocontroller implementiert werden, der die Eingabe vom Empfänger entgegennimmt und die empfangenen Signale über eine vollständige Umdrehung der rotierenden Stange vergleichen und herausfinden kann, wo das Signal am stärksten war, und dies dann als Position aufzeichnen lässt.

Die Position könnte ermittelt werden, wenn die Frequenz/Periode des Motors/der rotierenden Stange bekannt ist, da Sie wissen würden, dass nach jeder Umdrehung Messwerte erfasst würden, und wenn Sie eine 360-mal schnellere Abtastrate als die Frequenz einstellen, für die Sie einen Messwert erhalten würden jedes Grad um seinen Scanbereich und könnte theoretisch eine verdammt genaue Position für das Objekt erhalten.

Hinweis : Die Signalstärke könnte auch verwendet werden, um grob abzuschätzen, wie weit es entfernt ist. Wenn Sie die Signalstärke davon in x Metern Entfernung kennen, können Sie möglicherweise die Entfernung mit den empfangenen Signalen unter Verwendung dieses Werts berechnen (angenommen, Signal Stärke ist linear mit der Entfernung, ansonsten könnte es sich als etwas schwieriger erweisen, dies zu tun)

Für solche Entfernungen und eine städtische Umgebung sind sichtbare/IR-Emission oder Ton/Ultraschall wahrscheinlich out. Ich habe selbst keine Erfahrung auf diesem Gebiet, aber vielleicht helfen Ihnen einige Schlüsselwörter, nach denen Sie suchen können, den Einstieg. Eine gut aussehende Übersicht über die verschiedenen Technologien habe ich hier gefunden: http://www.denisowski.org/Articles/Denisowski%20-%20Comparison%20of%20Radio%20Direction-Finding%20Technologies.pdf .

Eine weitere gute Einführung in das Feld mit vielen Bildern: http://telekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot3tm2/nastava/df.pdf

Ich würde sagen, dass Sie am besten nach Forschungsartikeln und HOWTO-Leitfäden zur Adcock-Peilung und Watson-Watt oder vielleicht zur Peilmethode des korrelativen Interferometers suchen . Wenn Sie Zugriff auf Datenbanken von Hochschulen/Berufsverbänden haben, sollten Sie diese zuerst ausprobieren. Gekreuzte Ferritschleifenantennen würden angesichts Ihrer Größenbeschränkungen wahrscheinlich zu Ihrer Anwendung passen.

Ich würde das entfernte Gerät mit einem Omni-HF-Impuls von der lokalen Einheit anpingen und das entfernte Gerät mit einem Xenon-Blitz antworten lassen, das die lokale Einheit mit einer Videokamera aufnehmen würde.

Die Kamera würde sich mit einer Geschwindigkeit drehen, die die Fernbedienung für mindestens zwei Pings in ihrem Sichtfeld halten würde, wodurch sichergestellt wird, dass sie mindestens einen Blitz empfangen würde, um die Fernbedienung zu erfassen.

Nach der Aufnahme würde die Kamera in die Richtung schwenken, die erforderlich ist, um den Strobe-Blitz zum Brennpunkt seiner Filmebene zu steuern, und je nach erforderlicher Tracking-Auflösung die Ping-Rate entsprechend anpassen.

Um die Wirkung von Umgebungslicht auf die Kamera zu minimieren, wäre wahrscheinlich auch eine richtig proportionierte Gegenlichtblende erforderlich und möglicherweise identische Farbfilter über dem Blitz und vor dem Objektiv der Kamera.