Letalstvo in obramba

Red Pitaya v letalstvu in obrambi

Visokohitri, kompaktni in programabilni sistemi Red Pitaya se pogosto uporabljajo v letalski in obrambni industriji, kjer služijo kot ključne komponente v inovativnih novih sistemih ter pomagajo integrirati in miniaturizirati obstoječe rešitve. Med pomembnejšimi projekti so NASA-in monitor za atmosfero vesoljske ladje na ISS, radar za prodiranje v tla za naslednji helikopter na Marsu ter sistemi za lasersko Dopplerjevo velocimetrijo v atmosferi. Red Pitaya je bil prav tako uporabljen za odprtokodni ionosferski radar, merjenje razdalje med konicami reaktivnih motorjev ter različne naprave za spremljanje sevanja, kot so dozimetrski instrumenti SpaceTED in AirTED. Te aplikacije dokazujejo svestranost in učinkovitost sistema Red Pitaya, kar ga dela za nepogrešljivo orodje inženirjev na teh področjih. Preberite več o njih spodaj.

NASA’s ISS air quality monitor uses Red Pitaya to measure O2, H2O, CO2, N2, and CH4 in real-time for flawless atmospheric monitoring.

Monitor atmosfere vesoljskih plovil NASA:

NASA je uporabila enoto Red Pitaya za izdelavo naprave za spremljanje kakovosti zraka, ki je trenutno v uporabi na Mednarodni vesoljski postaji (ISS). Ta kompaktna in lahka naprava v realnem času meri O2, H2O, CO2, N2 in CH4. Začela je delovati 25. julija 2019 in od takrat brez napak spremlja kakovost zraka na ISS.

NASA’s ISS air quality monitor uses Red Pitaya to measure O2, H2O, CO2, N2, and CH4 in real-time for flawless atmospheric monitoring.
NASA’s Mars Helicopter uses Red Pitaya-based Ground Penetrating RADAR for ultra-wideband, frequency-modulated continuous wave detection of Martian surface structures.
NASA’s Mars Helicopter uses Red Pitaya-based Ground Penetrating RADAR for ultra-wideband, frequency-modulated continuous wave detection of Martian surface structures.

RADAR za pronicanje v tla za helikopter za raziskovanje Marsa:

Naslednji helikopter, ki ga bo NASA poslala na Mars, bo opremljen z ultraširokopasovnim, frekvenčno moduliranim, neprekinjeno valovitim radarjem za prodiranje v tla, izdelanim z enoto Red Pitaya.

Koheron laser board with Red Pitaya for 1550 nm laser and 60 MHz photodetector, using FPGA and 125 MSps ADCs/DACs for low-power instruments.

Atmosferska laserska Dopplerjeva velocimetrija:

Koheronova laserska plošča za napravo Red Pitaya ima 1550 nm laser DFB in 60 MHz fotodetektor. V kombinaciji s FPGA ter 125 MSps ADC in DAC-ji naprave Red Pitaya omogoča razvoj vgrajenih optičnih fotonskih instrumentov z nizko porabo energije.

Koheron laser board with Red Pitaya for 1550 nm laser and 60 MHz photodetector, using FPGA and 125 MSps ADCs/DACs for low-power instruments.
Open-source ionospheric radar uses FM signals for detection, with Red Pitaya handling transmit/receive functions and a Raspberry Pi as the processor.
Open-source ionospheric radar uses FM signals for detection, with Red Pitaya handling transmit/receive functions and a Raspberry Pi as the processor.

Odprtokodni ionosferski radar:

Razvili so algoritme za zaznavanje ionskih povratnih signalov z uporabo FM radijskih signalov kot radarnega oddajnika. Z uporabo Raspberry Pi kot radarnega procesorja za prenos/prejem Red Pitaya je bila implementirana HF ionski radar.

radR, an open-source radar platform, uses Red Pitaya for real-time data acquisition, target recognition, and tracking, deployed successfully in Nova Scotia, Canada.

RADAR za žive tarče, projekt radR

Projekt radR je odprtokodna platforma za pridobivanje in analizo radarskih podatkov. Omogoča pridobivanje in prikaz podatkov v živo, prepoznavanje ciljev v živo, gradnjo sledi in snemanje arhivov neobdelanih podatkov celotnega skeniranja ali samo ciljev za poznejše predvajanje in obdelavo. Na radarjih v Novi Škotski v Kanadi sta bila nameščena dva sistema, ki temeljita na ploščah Red Pitaya.

2017 study by the University of the Basque Country used Red Pitaya for tip clearance and arrival time measurements in jet engines, enhancing safety.
2017 study by the University of the Basque Country used Red Pitaya for tip clearance and arrival time measurements in jet engines, enhancing safety.

Meritve zračne razdalje in časa prihoda za reaktivne motorje:

V letu 2017 je Univerza na Baske v Španiji razvila projekt za spletno merjenje razmika med lopaticami in časa prihoda lopatnega diska v letalskih motorjih. Red Pitaya je bila uporabljena za optično merjenje razdalje in vibracij, kar je izboljšalo varnost in zmogljivost turbo-motorjev.

Princeton students used Red Pitaya STEMlab for gamma spectrometry and template matching to measure radiation from a nuclear missile tip.

Meritve sevanja na konici jedrske rakete

Na Univerzi Princeton so študenti uporabili enoto Red Pitaya STEMlab za merjenje sevanja iz konice jedrskega izstrelišča. Eksperiment Informacijske pregrade (IBX), ki temelji na platformi Red Pitaya, uporablja nizkoločljivo gama spektrometrijo in pristop ujemanja predlog za aplikacije jedrske verifikacije.

Princeton students used Red Pitaya STEMlab for gamma spectrometry and template matching to measure radiation from a nuclear missile tip.
SpaceTED, using Red Pitaya digitizers, measures ionizing radiation for ISS crew, providing real-time data and operating for around 6 months.
SpaceTED, using Red Pitaya digitizers, measures ionizing radiation for ISS crew, providing real-time data and operating for around 6 months.

Vesoljski tkivni ekvivalentni dozimeter (SpaceTED):

Nizkocenovni, samostojni in prenosni SpaceTED, ki temelji na digitalizatorjih Red Pitaya, je občutljiv na ionizirajoče sevanje, vključno s sekundarnimi nevtroni, ki jih srečamo v vesolju, in zagotavlja podatke o dozimetriji v realnem času za izpostavljenost sevanju vesoljskih posadk. Razvili so ga, da pokaže občutljivost proporcionalnega števc (TEPC) SpaceTED in Si PIN dioda na nizke in visoke LET ionizirajoče sevanje, deluje neprekinjeno približno 6 mesecev. Nameščen je v aluminijasti škatli, ki je potrjena za letenje, in se nahaja na mirni lokaciji znotraj prebivalne prostornine ISS (JEM blizu zračnega zaklopka), podatki pa se občasno prenašajo na zemljo preko prenosnika ISS.

AirTED, on NASA WB-57 planes, measures atmospheric radiation. It’s designed for mass production for aircraft and high-altitude vehicles.

Dozimeter za tkivni ekvivalent atmosferskega ionizirajočega sevanja (AirTED)

Atmosferski ionizirajoči sevalni ekvivalentni dozimeter (AirTED) je bil nameščen na raziskovalnih letalih NASA WB-57 za meritve med letom. Zasnovan kot različica ATED za atmosfero ionizirajočega sevanja, je AirTED namenjen množični proizvodnji in namestitvi na komercialna, poslovna in vojaška letala, pa tudi na visokoleteče brezpilotne letalnike (UAV), balone in suborbitalna vozila za spremljanje sevanja.

AirTED, on NASA WB-57 planes, measures atmospheric radiation. It’s designed for mass production for aircraft and high-altitude vehicles.
AiRSiD on a solar balloon detects low LET radiation using an OSI RD-100 Si PIN photodiode and Red Pitaya digitizer, with new amplifier designs.
AiRSiD on a solar balloon detects low LET radiation using an OSI RD-100 Si PIN photodiode and Red Pitaya digitizer, with new amplifier designs.

Silicijev dozimeter za atmosfersko ionizirajoče sevanje (AiRSiD) na sončnem balonu:

Podobno kot Liulin in AirDos, Atmosferski ionizirajoči sevalni silicijev dozimeter (AiRSiD) zaznava sevanje z nizko LET, vključno z elektromagnetnimi kaskadnimi komponentami (elektroni/pozitroni, x/g) in relativističnimi elektroni. Uporablja fotodiodo RD-100 Si PIN podjetja OSI Optoelectronics. Novi načrti za ojačevalnike, občutljive na naboj, in ojačevalnike oblik pulza so razvili dodiplomski študenti fizike na OSU. Novi prototipi so prav tako zasnovani na 4-kanalnem programabilnem digitalizatorju Red Pitaya.

Thesis on using Red Pitaya STEMLab 125-14 for analyzing spectra from a NaI(Tl) detector for radiation source localization, integrating GPS and sensors.

Lokalizacija vira sevanja z uporabo sistema za zbiranje podatkov Red-Pitaya STEMLab

V tem diplomskem delu je ovrednotena metoda za lokalizacijo vira sevanja z uporabo kompaktnega modularnega sistema za zajem podatkov. Sistem na čipu (SoC) Red-Pitaya STEMLab 125-14 je snemal in analiziral spektre višine impulzov in hitrosti štetja z detektorja NaI(Tl) 2" x 4" x 16" pri različnih kotih vrtenja glede na neznano lokacijo vira. Trije cenovno ugodni senzorji integriranega vezja so zagotavljali periferne podatke GPS, atmosferske podatke in podatke o orientaciji za natančno določanje vira sevanja.

Thesis on using Red Pitaya STEMLab 125-14 for analyzing spectra from a NaI(Tl) detector for radiation source localization, integrating GPS and sensors.
Project PiRadar employs Red Pitaya for 4-D ionospheric imaging, remote data relay, GPS time-transfer, and solar storm impact detection.
Project PiRadar employs Red Pitaya for 4-D ionospheric imaging, remote data relay, GPS time-transfer, and solar storm impact detection.

Projekt PiRadar: Ionosferski slikovni RADAR

Ta mreža obsega radarske sisteme z dvojno nalogo HF, katerih cena znaša približno 300 $ na vozlišče. Juha Vierinen je začel koncept, znanstveno utemeljitev, matematično modeliranje in začetne meritve. Prva uvedba prototipov Red Pitaya in Raspberry Pi je sovpadala z avgustovskim sončnim mrkom leta 2017. PiRadar izvaja 4-D slikovno analizo Zemljine atmosfere/ionosfere, prenaša podatke z oddaljenih lokacij (npr. opozorila na poplave, sledenje divjim živalim), zagotavlja storitve prenosa GPS časa in lokacije na tleh ter izboljšuje ionosferske modele s meritvami, ki dopolnjujejo ali nadomeščajo podatke GNSS TEC. Prav tako zaznava in kvantificira vplive solarnih neviht.

University of Maribor used Red Pitaya to control a GPR on a hexacopter for landmine detection, integrating onboard signal processing and TCP/IP transmission.

Radar za prodiranje skozi zemljo na dronih za zaznavanje min:

Raziskovalna ekipa z Univerze v Mariboru je uporabila Red Pitayo za upravljanje z nizkocenovnim radarjem za prodiranje skozi zemljo, nameščenim na hexacopterju, za zaznavanje min. V treh letih razvoja je Red Pitaya omogočila obdelavo signalov na krovu, manipulacijo z radarjem in prenos podatkov prek TCP/IP na računalnik gostitelja. Projekt je imel cilj integrirati radar za prodiranje skozi zemljo (GPR) na hexacopter, kar je vključevalo razvoj tako radarjev s stopnjo frekvence (SFCW) kot pulznih radarjev za frekvenčne in časovne domene. Na minskem polju so bili izvedeni terenski testi z uporabo majhnega terenskega vozila, nato pa hexacopterja, pri čemer so bili doseženi cilji projekta.

University of Maribor used Red Pitaya to control a GPR on a hexacopter for landmine detection, integrating onboard signal processing and TCP/IP transmission.
Strangfeld et al. designed an optical frequency reference for CubeSats with Red Pitaya STEMLab-14, using fast ADCs/DACs and FPGA for precision measurements.
Strangfeld et al. designed an optical frequency reference for CubeSats with Red Pitaya STEMLab-14, using fast ADCs/DACs and FPGA for precision measurements.

Kompaktna optična frekvenčna referenca za nanosatelite:

V svojem članku Aaron Strangfeld in soavtorji opisujejo načrtovanje, sestavljanje in testiranje optičnega frekvenčnega referenčnega sistema (OFR) za CubeSat-e. Z uporabo enote Red Pitaya STEMLab-14 OFR cilja na področja, kot so merjenje časa, navigacija in visoko natančna merjenja v fundamentalni fiziki. Medtem ko so laboratorijski testi pokazali obetavne rezultate, je za terenske aplikacije potrebna nadaljnja razvoj, zlasti za vesoljske podsisteme, ki zahtevajo visoko robustnost in zanesljivost. Enota STEMLab-14, ki vsebuje hitre ADC in DAC (125 MS/s pri 14-bitni ločljivosti), FPGA in Linux sistem, poganja odprtokodno programsko opremo Linien za stabilizacijo frekvence laserja.

MIT’s Roland and Robinson developed a lab kit with Red Pitaya STEMlab and ‘CosmicWatch’ detectors for students to study cosmic rays during COVID.

Detektor mionov kozmičnih žarkov:

Med zaprtjem zaradi COVID-a sta Gunther Roland in Sean Robinson z MIT-ovega oddelka za fiziko razvila pošiljateljni laboratorijski komplet, ki vključuje ploščo Red Pitaya STEMlab in dve kompaktni detektorji muonov “CosmicWatch” za učence, da lahko izvajajo poskuse doma.

MIT’s Roland and Robinson developed a lab kit with Red Pitaya STEMlab and ‘CosmicWatch’ detectors for students to study cosmic rays during COVID.
Prof. Shubitidze’s team used Red Pitaya STEMlab to build a triaxial magnetic field gradiometer for mapping underground utilities, validated with data.
Prof. Shubitidze’s team used Red Pitaya STEMlab to build a triaxial magnetic field gradiometer for mapping underground utilities, validated with data.

Odkrivanje in lociranje podzemnih struktur:

Profesor Fridon Shubitidze in njegova ekipa so razvili elektromagnetne senzorske naprave za kartiranje podzemnih struktur. Z uporabo enote Red Pitaya STEMlab so zgradili triaxialni magnetni gradientometer za odkrivanje in kartiranje podzemnih kovinskih naprav, kot so žice, železniške proge in cevi. Sistem optimizira linearne električne tokove vzdolž osi tarče in uporablja merjenje indukcijskega magnetnega polja za zajem sekundarnih polj. Projekt je vključeval teoretične študije o elektromagnetnih odzivih zakopanih žic, ki so bile potrjene z numeričnimi izračuni v primerjavi z eksperimentalnimi podatki. Rezultati so pokazali natančno ekstrakcijo globine zakopanja žic z uporabo naprednih in obratnih elektromagnetnih modelov, kar dokazuje zmožnost linearnega merjenja toka za učinkovito kartiranje globokih podzemnih infrastruktur.

Shopping cart