（2月27更新贴）虎年虎啸----集思广益之DIY平流层太空定高定位跨洋OSD

liufei0079

还有一个问题LZ没考虑吧？就是气球白天温度高，高度高，夜间温度低，高度降低的问题，好像幅度还比较大，达到总高度的2/3啊。

汶川热带鱼

等着年过完了我好好思考一下这套方案，我不但在精神上支持楼主，我要从行动上支持:em00:

gdkst1

去看看瑞士的昼夜太阳能飞机8500米高空，飞36小时

毒霸天

各位发起人大家好，我替你们为这个项目想了N种实现的方法但是都行不通，如果你的攒助人愿意出5万两黄金我想有可能成，制作一个1-10万立方米的氦-氢气球，完全太阳能能量提供，因为需要有足够的能量从空气中分离出氦气和制造氢气，压缩到钢瓶里，在夜晚温度低的时候以补充漏掉的气体，保持足够的升力，飞行在2-4万米高空，利用信风带飞行，控制通过卫星链路，可以长时间（一年以上）留空，可以说是一个大气层的卫星，就目前而言，你那点费用差的太远，另外你们的基础知识还得学习，有点无知无畏的感觉，这样的东西为什么美国人没有搞，原因更多是外交上的，一旦这个气球飞到某一个国家，在此之前美国人也没有外交照会并且得到同意，那只能等着打下来了，实际这个东西在大气环境科研和气象探测有非常重要的意义，军事情报搜集那就更方便了，美国人做梦都需要的东西，对美国人来说已经没有技术问题。

wzy

宏伟的计划，过过嘴瘾我看还行！！

qzhu

原帖由 毒霸天 于 2010-2-18 21:40 发表
各位发起人大家好，我替你们为这个项目想了N种实现的方法但是都行不通，如果你的攒助人愿意出5万两黄金我想有可能成，制作一个1-10万立方米的氦-氢气球，完全太阳能能量提供，因为需要有足够的能量从空气中分离出氦气 ...

其实这个计划成不成功并不重要,关键是给大家一个学习和思考的过程嘛,比如说我以前就从没想到过还有平流层漂流这种事,LZ的大胆想像还是很值得钦佩的,当然在具体知识这方面,可能是有所欠缺,不过这也正好是个学习的契机.

jetcat

1937年，德国兴登堡号飞艇坠毁的惨剧标志着飞艇黄金时代的终结。60年后，五角大楼试图将低空飞艇提升到更高的平流层，并将几艘这样的飞艇组成一个强大且便宜的网络。
　　
　　无论是种类还是飞行高度，飞艇的发展远远不如飞机，但除了作为一个大广告漂浮在空中吸引眼球之外，飞艇的任务也不少。例如在2004年雅典奥运会上，人们动用飞艇协助警方抓获疑犯，配合交警疏导交通，替代裁判全程盯着马拉松赛程。
　　早在20世纪70年代末，美国海军就使用低空飞艇长时间在空中对掠海低空的飞行目标进行监视。但低空飞艇速度慢、受天气影响大，很容易被人打下来，用着也不那么方便。因此，人们设想可否把飞艇升到数十千米高的平流层去。这种“平流层飞艇”（High Altitude Airship）便能看得更远，只要几艘，它们的视野便能覆盖一整个国家。
　　
　　漂浮在平流层的航母编队
　　平流层处于地表以上12～55千米处，阳光强烈，空气稀薄且风力稳定，对于这样大气球来说这是不错的漂浮地带，只要动力足够，也许它能漂上两三年而不落地。在平流层之外便可称为太空了，也就是说，平流层飞艇在仅次于卫星的高度上连续工作，不妨碍飞机，更不用怕鸟儿的骚扰。
　　美军前后投入了4000万美元在平流层飞艇上。在“9•11”之后，他们制定的“HAA”计划正式启动，它设想利用10艘长达250米的飞艇组成编队，它们分别携带重达1.814吨的巨型望远镜、合成孔径雷达这类的情报搜集系统，监视并拦截一切飞向美国本土的弹道导弹和其它空中威胁。这个计划最早是由前国务卿黑格将军提出，下野之后，他以喷气动力学专家的身份全力投入美国SSI(Sky Staten Internationa1)公司，继续推进平流层飞艇的事业。
　　平流层飞艇在军事上的价值也许不仅止于被动防御。“海象”是另一艘五角大楼正在研制中的空中飞艇（见本刊2006年第12期）。这种与日本自卫队合作研制的武器可能主要用来对付中 国或伊朗的潜艇。
　　平流层飞艇的长时间悬空使得它具有可媲美卫星的能力，用几艘平流层飞艇，我们可以组成一个通信平台，以取代地面上复杂的发射塔，和更高处昂贵无比的人造卫星。对于那些边远得不可能单拉线缆的乡村来说，平流层飞艇最有可能为他们提供便宜且高速的信息服务。日本航空航天技术研究所正在试图用15艘平流层飞艇组成的通讯网来覆盖整个日本。
　　保守估计，每一个飞艇基站作用的距离是地面基站的20倍。当发生类似2008年的雪灾和汶川大地震时，地面基站极可能被悉数破坏，但飞艇的工作不会受到任何影响。
　　这样一个平流层通信平台，每隔几年返回地面补充一下氦气，修理和补充通信设备，即可工作长达10年。它的放飞、回收和日常监测也很简单，就像一般民航系统的作业一样，不需要庞大复杂而烧钱的发射基地。总体算下来，平流层通信平台的成本很低，只有地球静止轨道通信卫星的1/10，是光缆通信的1/5，用户资费相当于普通电话资费价格。对于发展中 国家来说，平流层通信也是让它们迅速赶上发达国家的机会。
　　我国于1998年即投入了平流层平台研发，并在枣庄建立了平流层飞艇生产基地。目前，由航天068基地近空间飞行器研发中心研制的JK-20遥控飞艇，已经在湖南桃源机场试飞成功。中科院光电研究院气球中心气球研究专家姜鲁华研究员认为，中 国仅需要4艘超大的平流层飞艇，就能建立全方位的通信平台。
　　
　　难造的气球皮
　　能创造廉价通信平台的平流层飞艇，所需要的技术支持却不廉价。飞艇是利用轻于空气的气体为介质的浮空器，自兴登堡飞艇失事后，大家多用氦气替代易燃烧也易泄露的氢气来提供升力。但平流层的空气密度是如此的小，气压不到地面的1/10，空气密度仅为地面的l/l4。如要飞升至20千米高空，即使携带很少的有效载荷，也需要把飞艇造得跟一个棒球场一般大小才能获得足够的升力。
　　而且，若需要连续数年停留，对飞艇的材料要求甚高。以日本直径60米，重30吨的飞艇为例，其外膜不仅要强度超高，还要尽量轻，以避免增加动力负担。外膜材料还必须具有抗辐射、耐候性和阻氦气渗漏性，以对付平流层昼夜温差极大、辐射高、臭氧高的气候特征。
　　日本人曾经用一艘造价达6亿日元的平流层飞艇测试了材料的性能。它的最大直径只有12米，长为47米，其外膜材料采用了极轻的强化纤维制成，足以承受从地面到高空的气压差，而本身重量却只有500千克，浮力高达以往飞艇的20倍。2002年，当它在日本升空，立刻扶摇直上16yue4ri千米高空。随后，地面上的科学家通过遥控让艇体破裂，以测试氦气逸流出薄膜的数据。最后，人们在日立港以东40公里的水面终于再次找到它。这是飞艇史上第一次到达如此高度的平流层的试飞，而且它还为飞艇外膜材料的制作采集了数据。

jetcat

　　但是，仅仅飞上平流层是远远不够的。当防空导弹刺穿云际，这些足有两个足球场大小的飞艇不啻是它们最好的练习目标。拥有钢筋铁骨的巨型航空母舰在遭遇一定程度打击之后仍能漂浮于海面，而这些平流层飞艇一旦被雷达发现，则只有沦为“气球射击”的活靶子。
　　那就尽量躲起来吧，材料专家尝试把隐形飞机的技术移植到平流层飞艇上。来无影去无踪的B-2轰炸机和F117战斗机的机身材料能够依靠吸收和反射雷达波，同时它们能够降低对太阳光的反射和自身的红外发射，或改变其辐射方向，而使自己在雷达屏幕上小到足以迷惑对方。美军高空飞艇（HAA）也同样考虑采用了这种柔韧的纤维复合材料来实现隐形。另一方面，为了对付间谍卫星这样的“太空巨眼”，材料专家也设想使用让光线不会反射而是沿着其表面继续向前的“超常介质”（见本刊2009年第1期《纳米织造隐身衣》）来实现“视觉隐形”。
　　
　　来自空气与阳光的动能
　　无论是用于军事武器还是用作通信设施，平流层飞艇显然都不同于孩子们眼中渐行渐远的五彩气球。这个也许有两个足球场大小的大家伙，需要依靠一套复杂的动力系统和能源系统才能在空中行动。
　　主要依靠浮升气体产生的浮升力上空的平流层飞艇，同时也需要发动机产生的动升力以供其达到一定的运动速度。而且，当浮升力随着高度的增大而减小时，再大个儿的平流层飞艇也必须借助动升力的推进。
　　因此，科学家们考虑从随处可得的空气中直接获得动力，一种被称为大气离子静态推进的技术应运而生。这种技术依靠等离子束和等离子波对飞行器进行驱动，它最初被用于卫星航道的矫正。当德国Festo公司设计出一款名为b-IONIC Airfish的梭形飞行器时，人们才真正得以将空气中的能力转化为推动飞艇直上平流层的推力。这种梭形飞行器工作时，高达3万伏的直流电将带有负电的电子从空气中抽出，并且分离出正负离子，由此使正离子获得加速度，产生时速达到35千米的离子束，带动空气产生推力。
　　而产生这3万伏直流电的能量，则也许主要来自阳光。其实，平流层的大气密度太低，很难支持燃料的燃烧，一般的燃油式发动机无法工作。但空气稀薄则让阳光不受阻碍，这里的太阳辐射大约为1280瓦/平米，接近在太空中的日光利用率。我们有可能最大限度地利用太阳能来支持平流层飞艇的活动。
　　15年前，德国斯图加特大学航空工程计算结构力学研究所研发的LOTTE-2飞艇，参加了澳大利亚有名的“世界太阳能挑战赛”，它靠太阳能在4天内飞行了330千米，证明了这条思路是可行的。但主要的问题是晚上怎么办，总不可能靠月光吧，目前的考虑是把太阳能电池与再生燃料电池以及锂离子电池组合成一套混合能源系统。
　　平流层飞艇的设想固然很妙，但外壳材料，以及能源供给的问题尚未彻底解决，目前还没有飞艇真正地在平流层稳定地工作过。这让不少投资者也失去了耐心，撤出这个项目。但专家们还是估计在2020年，平流层飞艇将真正地升上去，成为天文爱好者们能观测到的有趣目标

vichess001

继续关注中....
问题一个个解决，也许难度很大，但我相信 众人拾柴火焰高，会有成功的那一天

1111111自由飞翔

│们│便│顶│，│就│本│文│于│分│比│这│回│无│来│自│
│这│挣│上│帮│复│里│字│是│数│我│样│贴│数│，│打│
│帮│点│来│楼│制│，│保│我│都│注│很│。│，│我│进│
│臭│分│，│主│粘│每│存│就│比│册│傻│后│基│一│入│
│小│气│还│把│贴│看│在│把│我│晚│，│来│本│直│社│
│子│死│能│贴│一│一│记│这│多│的│很│发│上│看│区│
│。│他│顺│子│次│贴│事│段│，│人│多│现│不│贴│以│

图丽视觉

回楼主,因春 节放假原因,上班后经网友提醒,今天才注意到此贴

MMC-1105支持最低160X120最高1280X1024（130万像数）的视频分辨率,帧速1-30帧/秒。视频分辨率及帧速指标可在线视情况由地面站（接收机）发出指令进行修改。实际上，包括镜头光圈参数在内，MMC-1105的所有指标均支持在线修改的工作模式.
MMC-1105灵敏度指标：256K以下速率时是-97dBm误差+- 1dBm（这是一个很高的指标）；3M以上速率时会有所降低。
MMC-1105主机和地面站的沟通方式，采用分包的方式。即将一个拍摄好的高清晰大照片，分割为无数个小文件后再传给地面站，并在得到确ren后，再传输下一个分包小文件。由地面站再将这些小文件复原为高清晰大照片。当单位时间内传输的照片（帧）数量足够多时，便成为了流畅的“视频”。

分包并需确ren的工作模式，主要优点如下：
1）图像信号不会出现普通设备所存在的畸变，雪花点等现象，100%维护原始拍摄效果。
2）在远距离信号弱使用或存在干扰等情况下，自适应可变的传输速率以保证设备仍然有足够的灵敏度指标。（此时视频帧率降低，而不会影响到清晰度指标。）
3)当环境过于恶劣造成传输速率过低的情况下，数据链仍然能够企图维持而不会断链，此时传输一帧130万像数的高清晰视频，大概需要30秒以上的时间（此时的“视频”效果，用照片来形容比较合适）

MMC-1105原是一款为地面使用环境而设计的便携式设备，高空使用测试资料比较缺乏。
130万照片效果，可参考如下地址的链接http://www.edimaeg.com/mmc-1105/small-text.htm
以上供你参考，对你的大胆设想，很感兴趣，祝成功！

[ 本帖最后由 图丽视觉 于 2010-2-26 12:19 编辑 ]

zjudahei

楼主有想法，支持一把，建议可以先搞一个可回收的气球看看，图像OSD，可以先不搞，让GPS数据能够下传就可以，到时候可以利用小功率的业余电台完成数据传输，也降低不少难度。

[ 本帖最后由 zjudahei 于 2010-2-24 14:13 编辑 ]

longway7721

此贴必火！支持一把！

尾冲

原帖由 图丽视觉 于 2010-2-23 20:38 发表
回楼主,因春 节放假原因,上班后经网友提醒,今天才注意到此贴

MMC-1105支持最低160X120最高1280X1024（130万像数）的视频分辨率,帧速1-30帧/秒。视频分辨率及帧速指标可在线视情况由地面站（接收机）发出指令进行 ...

你就光说虚的，你说说你们现在的发射功率和平板接收天线（？dBi）可以稳定建立链接的距离是多少？ 不论带宽多低。 按照这个换算，不考虑噪音，用1m抛物面天线接收距离能达到多少？ 楼主需要的是至少50KM距离，由于信号微弱造成的信噪比过低，就算天线能把信号（包含本地噪音）放大，你们的接收能不能把信号从噪音中提取出来？

72mhz

最实际的方案：
用人海战术，买一打气球，每个都挂相机，算好高度或者时间自动爆炸回收，机上留言，拾到拨打某某电话，有奖:em24: 同时上面还有GPS定位器，可以分别去找

成功的几率很大哦:em15:

[ 本帖最后由 72mhz 于 2010-2-24 22:55 编辑 ]

72mhz

再进一步，用气球携带火 箭，火 箭上搭载滑翔机，滑翔机再搭载DV。做个拉线式的点火开关，气球一爆炸就拉动开关点燃火 箭，飞机升空到最高高度，然后滑翔，滑翔机由自动导航装置飞到固定位置回收:em24:

完美啊:em15:

realboy1

原帖由 72mhz 于 2010-2-24 23:04 发表
再进一步，用气球携带火 箭，火 箭上搭载滑翔机，滑翔机再搭载DV。做个拉线式的点火开关，气球一爆炸就拉动开关点燃火 箭，飞机升空到最高高度，然后滑翔，滑翔机由自动导航装置飞到固定位置回收:em24:

完美啊:e ...

:em17: 楼上在YY......

king1976

谢谢图丽视觉在51楼对产品指标参数的补充解释，终于盼到你老人家来了~~~咱们5imx热闹吧？问这问那说这说那，最后还有想借支笔借张纸演算距离的。。。嘿嘿嘿
实际春 节初八后，我就曾打电话向贵公司业务部专门落实了接收灵敏度指标的问题，心急呀~~反正电话费不贵~~
那么-97dBm接收的灵敏度指标，能给我们带来多远的传输距离呢？这几天我用了不同的演算方法进行了估算，其中FSPL(Free Space Path-Loss)简略型的理论估算数值结果是最低的，但仍然有189KM，什么什么？？！！又检查了一次，没错，189KM
一个惊人的距离！而且此时还能达到256K速率，256K速率意味着什么？意味着在这个距离，能开着640X480的高清OSD视频！
我第一次看到这个结果，同样也是不敢相信自个的眼睛，虽然能达到数百KM乃至数千KM以上传输距离的无线设备很多，国产舶来品均有要不太空的卫星怎么飞？但仅重150克便携式的MMC却也有如此的表现能力，明显超出了之前的心理准备范围！
请坛子里涉及通信专业的同学复核以下命题，就算当一次作业吧；也希望坛子里的HAM参与核算，如果贵为HAM却说不懂，我看还是把手上的短波电台卖掉，钱拿来赞助这个项目算了~~~！·#￥（如果基本没什么大的出入的话，咱们这个“项目”所用设备，就暂定这台吧。）
已知射频源频率2.5GHz功率500mW，接收机灵敏度-97dBm，发射及接收天线增益均为17dB（平板天线），设计余量10dB，求能达到的最远传输距离。

我估计会有很多同学在困惑：为什么同为500mW输出功率的常用微波OSD设备，距离却只能勉强达到几KM呢？
1)这类采用PLA/NTSC模拟制式的微波设备，本身的“中频带宽”设计是8M，8M这个指标是定死的，而带宽和接收灵敏度指标又是一个矛盾的关系，也有专门的设备对此指标进行了缩小但需要付出的是视频质量来作为代价。
微波OSD设备接收机前端硬件实际源于电视机用的“高频头”，就是电视上留了个口插闭路电视线的那个器材，灵敏度指标通常为-45dBm左右。有说采用了低噪声元器件和更新了的PCB布线的产品能达到-65dBm的，我信；还有说他家的产品业内第一能达到-85dBm的，我不信；有为证明他家产品之所以能-85dBm主要是因为有一颗“舶来的心”什么采用了PHILIPS一体化IC设计的，我更不信！
PHILIPS什么东西？无非是一个靠卖小家电发家的暴发户而已，他能领会Radio的博大精深么？他的Date元器件数据手册里，更是有款IC堂而谎之说能达到-110dBm，真是吹破牛皮不管牛命？
荷兰人历来喜欢虚夸半导体元器件的指标，这点表现得比日本人更甚。所以对于关于董存瑞牺牲之前最后说了句什么话等网络提问，最正确的答 案我认为应该是：不要相信荷兰人！！·#￥
97-65= 32dB的差距是多少？22得4，24得8，相差近2000倍！

2) PLA/NTSC采用“调幅”或“调频”调制方式，比之数字式设备先天不足，如果想得到清晰稳定的接收效果，信杂比指标至少要求30dB S/N以上。数字式设备才不管这些呢，传输的内容无非是0101之类的东东，如果哪时1因为干扰到了接收机那变成了0.85，接收机仍然能4舍5入，精确还原为1。所以数字设备理论和实际上，能工作在0dB S/N微弱信号环境内.所以家用卫星接收机，中频单元标注-85dBm的比比皆是。
30dB的差距是多少？22得4，24得8，相差1000倍！

在本跟贴行将收笔之时，最后再啊一次
啊？？！！189KM而且还是Made in China中 国造正越来越多在各行业上大跨步迈向：无敌！

[ 本帖最后由 king1976 于 2010-2-27 12:55 编辑 ]