Мисливець Молнію

800321р

Так, взимку не найкращий час для статті про блискавку. Але час приїжджає! Сезон дощів і відбійників всього за 4-5 місяців, і робота - не менше.

Чи кожен бачив блискавку? Освітлення красива, скручена. Чи знаєте ви, що вони дійсно виглядають? Так, вони можуть бути фотографовані, але тільки з одного боку, і знову.

І ми навчилися ловити кожну блискавку, і навіть побудувати повну 3D модель кожного блискавки, навіть невидимий у хмарах! Крім того, 15 секунд після удару в будь-який момент над Москвою, його координати і тривимірний профіль відразу оновлюються на нашому сайті!
Під витоком 6 мБ трафіку.

Що таке блискавка? Як це почати? Вікіпедія дає найбільш повну і детальну відповідь, але короткий прорив про суть блискавки, важливий день подальшого опису звідти:
  • Освітлення супроводжується фемдом і зй
  • Lightning не коротше, ніж кілька сто метрів і середня довжина 2.5 кмй
  • Освітлення відбувається. наземні (які дуже рідко в землі) і хмарнийй
І найголовніше, як починається блиск:
  1. Це відбувається в хмарі. "Шок іонізація"який є початком блискавки і з'являється "Лідер-зарядка", який потім зробить свій шлях через атмосферу, дайвінг для основного заряду.
  2. Лідер спонтанно вибирає точку в космосі, розташувався кілька десятків метрів від нього, а з великою швидкістю з'являється, при створенні простору. "канал"І це трохи акорду.
  3. Лідер рухається і зупиняється в точці, де він прибув і чекає на кілька мікросекундів. Під час цього часу невеликі розряди проходять з базової хмари через всі раніше створені канали, підживлення лідера.
  4. Далі виконує точку 2-3 знову до тих пір, поки вона не досягне землі (який надзвичайно рідкісний) або інший зарядний кластер в іншій хмарі, де він розсіює його заряд.
  5. Як тільки лідер досягла точки розряду, основним зарядом лебедів через всі канали, створені ним на розколі секунди, які раніше чекали у хмарі, з струмом кількох сотень тисяч амперів, а також створеним «БАБАААХ».
Крім того, часто лідер розщеплює або підготує (не буде сумним, лідером, не згасаючи), створюючи нові гілки.

Найголовніше з цих для подальшого опису: блискавка робить звучання «хрунчи-хрунчи-...-хрунчи-хрунчи-БАБАХ» і те ж саме відбувається з блискавкою.

Так давайте їй! Ви можете попросити, «Для нас зловимо». Так, це просто красиве вираз. Ми насправді хотіли оцифровувати блискавку. Ми можемо побачити її і почути її з трьох різних місць, і ми можемо триангулювати картину цілого освітлення, абсолютне розташування лідера в кожному моменті блискавки на карті міста, а тривалість його перебування там.



Щоб зробити це, нам спочатку потрібно взяти карту Москви і розмітити точки на ній, де будуть розташовані наші сенсорні бази. Вибрані площі. Мітіно.й Парк Перемоги і Марини Гроуй Хороший трикутник! І всі вони на підйомі, що також важливо.

Для того, щоб побачити і почути блискавку, ми придбали фотодіоди, мікрофони. Але не просто. Легка в Москві завжди дощ. Дощ для електроніки завжди смерть. Так ми витратили багато грошей і купили все водонепроникні.


10417764



Для обробки сигналів були придбані три дошки малинових ПІ. Для передачі сигналу від кожної базової станції до основного комп'ютера використовуються USB-моделі з мобільним інтернетом. Кожна база була встановлена трьома автомобільними батареями.

Кожна база була використана 8 фотодіодів, розташованих у колі, спрямованих на різні напрямки. У центрі кола наміщений мікрофон. Програмне забезпечення було запрограмовано таким чином, що момент спалаху з'являється (переважно, що спалах виявляються на всіх базових станціях одночасно, що є початком відліку), відбувається високочастотний запис з мікрофона.

Ми не думали, що це буде найважчою частиною проекту. На даху будь-якого будинку вам просто потрібен неймовірний букет документів! Дозвіл на проведення експертизи, дозволу керуючої компанії, контракту, умов, до хвилин зустрічі мешканців будинку. Зіткнувшись з цим, ми вирішили взяти інший, неправильний шлях. Як працює доставка піци, ми підемо додому до найближчого підрахунку виділених місць, шукаючи нелегальний доступ до даху. І диво! У районі 500 метрів в кожному місці був один такий вхід. Після годування консьєрж, перетягнувши обладнання на дахи, встановлюються і щасливі ранні будинки.
4563382





Всі ми повинні зробити це чекати...

Ні в моєму житті я чекав бурі, як я зробив потім. Ми чекали про місяць. І пішов вона. Це сталося так раптом і швидко, що ми не встигли варити шашлики в заміському будинку 40 км від Москви. Я ніколи не був цей швидко на боці дороги.

Перші сигнали були страшними. Зрозуміло, мікрофони налаштовують аба, борт запрограмовано, тому що немає способу тестування дошки з програмним забезпеченням. Але, дякуємо Богу, буря тривав близько 5-6 годин, і були саме три з нас. Як ми подрібнили до точок, де були розташовані наші бази, ми почали шукати розчин якомога швидше. Право на в'їзд під дахом (тільки тоді я зрозумів, що я можу зробити все в будинку на комфортному сухому стільці, через термінал). Нарешті, Сергій, один з наших, встановіть все правильно і відправив його до нас. Коли я скомпільував і починав програму, наступний блискавковий болт, я зрозумів, що все було чудово! Осипограми записаних звуків були чудовими, особливо якщо фільтровані медіанним фільтром (+ неповний ручний фільтр для краси картини):



Усе тут так зрозуміло, що не обов’язково пояснювати, де лідер отримується через атмосферу, а де головна категорія. На інших дошках з'явився абсолютно аналогічний сигнал з невеликим зсувом на рівні і об'ємом! Плюс, ми знайшли, що довший шлях лідера стрибає, тихіше звучання. Звісно, пропускає короткі відстані, набагато більший струм проходить, а діаметр нагрітого повітря більший, що призводить до гучної бавовни. Це трохи схожий на ефект тунелювання.

Шукайте тут, відблискуючи! Після обробки отриманих осцилографів у програмному забезпеченні, створеному на Unity3d, Ми отримали їх.! Освітлення! Звичайно, без проблем. Список проблем зі списком:
  • Не відразу ж думав, що в центрі розповсюдження звуку немає точки, де лідирує лідер, але середина «каналу», що він створює.
  • Дуже порушується частота відбору проб, шум дощу і тривоги автомобілів в момент відбійу.
  • На одній з трьох станцій, які надягаємо посередині блоку, в будинку середньої висоти, лунки, що надходять з сусідніх будинків і з землі, заневинно зіпсували. Я мав перемістити станцію в інший будинок.
  • Для чого нам довелося знову перейти на наші бази і записувати свої точні координати GPS + GLONASS.
Але ось результат:



Більше цього! Найдивовижніше, що в наступну грози ми відрахували 8 видимих блискавок. У той же час було 23 спалахи з відбійом, тобто 15 блискавки були всередині хмари, недоступних для людини. Але наші станції навіть оцифровані їх! Ми побачили невидиму блискавку.й Чим ближче блискавка до центру трикутника, тим більш точно можна було його описати.
Тут кілька більше картин блискавки, накладається на Москву, вид зверху. Якщо ви знайдете будинок тут, не турбуйте, не вражаючи одного блискавки будинку.








І ось мій улюблений, або, можливо, це помилка програми. до



На даний момент ми готуємо сайт, який буде в Живий потік Всі 3D зображення блискавки. Ви можете подивитися на місто з точки розташування блискавки, а також подивитися на блискавку, якби з вікна, порівняти з реальним блиском і переконатися в точності вимірювання. Ви можете побачити всі блискавки. Посада і частуванняПобачити, що вони вражають. труси і скачати Я люблю блискавку. Освітлення тепер буде оброблятися тільки для Москви, але я хотів би розширити інші, більш дощові міста.

Так, я зізнаюся, серед інших речей, ми все одно дуже заважаємо вітру, перепади температур і відмінності тиску атмосфери на шляху від блискавки до мікрофона, тому ідеальна автоматична дігітизація не вдалося. Ми впевнені, що переробна програма складає 50-100 метрів в кожній точці. Але все ж ці 50-100 метрів невидимі на тлі загальної довжини блискавки в 2500 метрах. Бажано встановити невеликі погодні станції з барометром, термометром і гаслом. Плюс, мікрофони були недостатньо в підборі, і вони дають багато шуму. Згідно з кресленнями, ми знайшли, що для визначення розташування блискавки з точністю 20 метрів, не менше 4-5 станцій необхідно уточнити результат. Плюс, бажано покласти 2 мікрофони на кожній станції для уточнення.

UPD1: Багато жителів Хабровського просять більш детальну інформацію про технічну частину проекту. Я буду щасливий писати, він займає трохи часу.

Джерело: habrahabr.ru/post/211701/