Dirección de medición del objeto (o ángulo de origen de la señal)

Si está localizando un objeto a través de medios auditivos, necesitará al menos dos transductores receptivos: mida la diferencia en el tiempo de llegada del sonido. Tres son mucho mejores; no tendrá que girar los transductores para una segunda llegada de "ping".

Si está localizando a través de medios de radio, necesitará una antena direccional giratoria... o tres antenas de radio omnidireccionales. Si es así, lo rotará hasta que la intensidad de la señal sea más fuerte. Si son tres, seleccionará la dirección más fuerte y la extrapolará a partir de las fortalezas relativas recibidas por los otros dos.

Una última sugerencia: puede colocar GPS en los vehículos y hacer que transmita la posición absoluta, luego calcular el desplazamiento desde la ubicación GPS de la estación base en el software. Estoy seguro de que podría simularlo con un par de teléfonos móviles e ir más a medida si funciona.

De lo contrario, será radiogoniometría, y necesitará la ayuda de un verdadero ingeniero electrónico para eso ;-)

(Actualización: no es adecuado para la pregunta, OP necesita una dirección relativa, no absoluta)

Puede hacer esto bastante bien con un módulo de brújula I2C conectado a un microprocesador en el objeto. Esto muestra la dirección de la brújula y envía el rumbo a un puerto serie. A continuación, utiliza cualquier puente de UART a inalámbrico listo para usar para enviarlo de vuelta a la estación de referencia. Puede salirse con la suya con un módulo Bluetooth para 100 m si es la clase II de mayor potencia. Para distancias más largas, especialmente si no tiene una línea de visión perfecta, algunos de los pares de transmisor/receptor de banda FM pueden ser más adecuados, pero tendrá que desplegar sus propias capas de encuadre y confiabilidad/suma de verificación en esa ruta.

Si el objeto es un vehículo motorizado de algún tipo, intente maximizar la distancia entre la brújula y los actuadores motorizados ya que sus campos magnéticos (en el mejor de los casos) distorsionarán sus lecturas. Tal vez pueda medir el tiempo de las lecturas cuando los actuadores están apagados. Hice algo muy similar para mi proyecto de grado .

Personalmente, creo que RF es el camino a seguir. Posiblemente podría construir un sistema similar a un detector de rayos que tiene tres antenas en forma de triángulo. Puedes tener un transmisor de RF en el objeto que emita una señal cada cierto tiempo. Estas frecuencias son detectadas por las tres antenas en diferentes momentos, y en función de la diferencia horaria y la intensidad de la señal, básicamente se puede saber qué tan lejos está el objeto junto con su ángulo de la estación de referencia.

Algo que se me ocurrió es colocar un transmisor inalámbrico (RF o de otro tipo) y luego el receptor correspondiente en su estación base, pero montado en una pequeña varilla giratoria o algo así, tenga un estuche alrededor de la antena receptora para que solo captaría una señal de una cierta dirección, es decir. directamente al frente, pero aún permita que reciba desde diferentes alturas, por lo que tal vez una ranura curva en una caja/cúpula de metal alrededor del receptor simularía esto más o menos. Además, el transmisor no tendría que ser direccional, solo lo suficientemente potente como para transmitir la distancia a la que lo necesita y algo más para asegurarse de que lo captará.

Si usa un motor que puede rastrear su propia posición para saber en qué dirección apunta el receptor en un punto determinado y luego, cuando la señal se recibe en su punto más fuerte / pico, puede asumir que esa es la dirección en la que está su objeto. y utilizando la posición del motor, podría calcular fácilmente la posición relativa del objeto. Podría implementarse de manera bastante simple con un microcontrolador que toma la entrada del receptor y puede comparar las señales recibidas en una revolución completa de la varilla giratoria y encontrar dónde la señal fue más fuerte y luego registrarla como la posición.

La posición podría calcularse si se conoce la frecuencia/período del motor/varilla giratoria, ya que sabría que las lecturas se tomarían después de cada revolución y si establece una frecuencia de muestreo de 360 ​​veces más rápida que la frecuencia, obtendría una lectura para cada grado alrededor de su área de escaneo y, en teoría, podría obtener una posición bastante precisa para el objeto.

Nota : la intensidad de la señal también podría usarse para tener una estimación aproximada de qué tan lejos está, si conoce la intensidad de la señal a x metros de distancia, entonces podría calcular la distancia con las señales recibidas usando este valor (suponiendo que la señal la fuerza es lineal con la distancia, de lo contrario podría resultar un poco más complicado hacer esto)

Para tales distancias y un entorno urbano, la emisión visible/IR o el sonido/ultrasonido probablemente estén descartados. No tengo ninguna experiencia en el campo, pero tal vez algunas palabras clave para buscar lo ayuden a comenzar. Encontré una buena descripción general de las diferentes tecnologías aquí: http://www.denisowski.org/Articles/Denisowski%20-%20Comparison%20of%20Radio%20Direction-Finding%20Technologies.pdf .

Otra buena introducción al campo con muchas imágenes: http://telekomunikacije.etf.bg.ac.rs/predmeti/ot3tm2/nastava/df.pdf

Diría que su mejor opción es buscar artículos de investigación y guías de CÓMO sobre la búsqueda de dirección de pares de Adcock y Watson-Watt , o tal vez el método de búsqueda de dirección del interferómetro correlativo . Si tiene acceso a bases de datos de sociedades académicas/profesionales, debe probarlas primero. Las antenas de bucle de ferrita cruzada probablemente encajarían en su aplicación dadas las limitaciones de tamaño.

Haría ping al dispositivo remoto con un pulso omni RF de la unidad local y haría que el dispositivo remoto respondiera con una luz estroboscópica de xenón que la unidad local captaría con una cámara de video.

La cámara giraría a una velocidad que mantendría el control remoto en su campo de visión durante al menos dos pulsos, asegurando que recibiría al menos una luz estroboscópica para adquirir el control remoto.

Una vez adquirida, la cámara giraría en la dirección requerida para dirigir el flash estroboscópico al punto focal de su plano de película y, dependiendo de la resolución de seguimiento requerida, ajustaría la tasa de ping en consecuencia.

Además, para minimizar el efecto de la luz ambiental en la cámara, probablemente se necesitaría un parasol de lente adecuadamente proporcionado y quizás filtros de color idénticos sobre la luz estroboscópica y frente a la lente de la cámara.