ANÁLISIS DEL VUELO


ANÁLISIS DEL VUELO

Para empezar debemos dividir el análisis en diferentes partes pues cómo podéis comprobar la cantidad de datos obtenidos es enorme por lo que tardaremos días en terminar este apartado:

PARTES DEL ANÁLISIS:


  • Explicación de los datos recibidos en las tramas.
  • Explicación de la última trama.
  • Explicación de temperatura internas, temperatura externas, presión atmosférica, tensión de las baterías y datos del GPS en función de la altura.
  • Explicación de la velocidad de caída.
  • Explicación de los errores cometidos.
  • Planteamiento de TOLEDO II.

Explicación de los datos recibidos en las tramas.

Cogeremos la primera trama completa del menú datos normales de aprs.fi y la desmenuzaremos para entenderla:

2014-06-17 12:35:54 CEST: EA5APW-11>APRS,EA5RCD-15*,WIDE2,qAS,EB5HYD-10:/103547h3913.01N/00211.18W0126/7/A=5982/<VHF><0x09>339243<0x09>09<0x09>170614<0x09>103547.000<0x09>00211.1863<0x09>W<0x09>3913.0175<0x09>N<0x09>1824.6<0x09>652<0x09>618<0x09>583<0x09>922<0x09>751<0x09>7.15<0x09>126.40<0x09>1399

la trama en formato aprs de la anterior es:

2014-06-17 12:35:54 CEST: EA5APW-11>APRS,EA5RCD-15*,WIDE2,qAS,EB5HYD-10:/103547h3913.01N/00211.18W0126/7/A=5982/

en esta trama debemos separar los siguientes datos:

La fecha: 2014-06-17
La hora: 12:35:54 local
El camino recorrido del mensaje es decir quién lo emite, quién lo repite y quién lo recibe: CEST: EA5APW-11>APRS,EA5RCD-15*,WIDE2,qAS,EB5HYD-10 en este caso lo emite EA5APW-11 nuestra sonda, lo repite EA5RCD-15 y lo recibe EB5HYD-10. Estos últimos nombres tan raros son los indicativos de radioaficionados y de antenas repetidoras que podeís saber donde se encuentran desde la web aprs.fi
Otra vez la hora: 103547h en tiempo UTC, debéis saber que en España en horario de verano se añaden 2 horas más por eso la anterior hora son las 12:35 y en esta son las 10:35
Latitud: 3913.01N es decir 39º13'01'' Norte
Longitud: 00211.18W es decir 2º11'18'' Oeste, en inglés West por eso la W
Tipo de emisor: 0 al ser un globo debe ser 0
Rumbo: 126º aquí hay que dejar claro que Norte es 0º, Este es 90º, Sur es 180º, este 270º y Norte otra vez 360º. Al ser 126º su rumbo esta entre Este y Sur.
Velocidad horizontal en Nudos: 7 Un nudo es aproximadamente 2 Kilómetros por hora por lo que 7 nudos son 14 Km/h.
Altitud en pies: A=5982 es decir 1823.3 metros de altura, pero debéis saber que este dato es erróneo a partir de un determinado momento del vuelo por un fallo en la programación (lo sentimos mucho).

Ahora explicaremos los datos que nos enviaba la sonda viendo el resto del mensaje:

<VHF><0x09>339243<0x09>09<0x09>170614<0x09>103547.000<0x09>00211.1863<0x09>W<0x09>3913.0175<0x09>N<0x09>1824.6<0x09>652<0x09>618<0x09>583<0x09>922<0x09>751<0x09>7.15<0x09>126.40<0x09>1399

Marcado del inicio de la trama de datos: <VHF>
Separador de datos: <0x09> esto tan extraño es un número hexadecimal 09 que corresponde a signo del código ASCII el cual representa la tecla tabulador. Entre este marcador están los datos que debemos dejar claro que algunos están si procesar. Para poder convertirlos os mostraremos los algoritmos de cada uno de los valores. 
Variable milis: 339243 indica el tiempo transcurrido en milisegundos desde que se encendió la sonda por última vez que mostrados en segundos son 339 segundos con 243 milisegundos.
Número de satélites GPS recibidos: 09 es decir 9 satélites anclados al GPS de la sonda para triangular su posición.
Fecha: 170614 es decir  17 de Junio de 2014.
Hora de emisión del mensaje: 103547.000 es decir 10 horas, 35 minutos, 47 segundos y 000 milisegundos hora UTC, en  hora local sería 12 horas, 35 minutos, 47 segundos y 000 milisegundos.
Longitud: 00211.1863 es decir 2º11'18''
Lado Este u Oeste al meridiano de Greenwich: W es decir West que en castellano sería Oeste.
Latitud: 3913.0175 es decir 39º13'01''
Norte o Sur respecto al Ecuador: N de North que en castellano es Norte.
Altitud en metros: 1824,6 metros este dato si es correcto.
Presión atmosférica: 652 valor que debemos transformar según la siguiente fórmula;
((((((652 * 0,0049560117302052788)-0,2)*100)/4,5)+15)*10)=823 Milibares o hecto Pascales
Temperatura interior de la sonda: 618 valor que debemos transformar según la siguiente fórmula;
(618 * 0,0049560117302052788)*100=306,28 Grados Kelvin que pasados a grados 306,28-272=34 grados Celsius
Temperatura exterior de la sonda: 583 valor que debemos transformar según la siguiente fórmula;
(583 * 0,0049560117302052788)*100=288,93 Grados Kelvin que pasados a grados 288,93-272=16,93 grados Celsius
Tensión batería de 6 Voltios: 922 valor que debemos transformar según la siguiente fórmula;
((922 * 0,0049560117302052788)*1000)*1,6744511910322279=7651,30 es decir 7 voltios y 651 milivoltios.
Tensión batería de 12 Voltios: 751 valor que debemos transformar según la siguiente fórmula;
((751 * 0,0049560117302052788)*1000)*3,9656560236114839=14760,03 es decir 14 voltios y 760 milivoltios.
Velocidad Horizontal en Nudos: 7.15 valor que debemos transformar según la siguiente fórmula;
Dirección de rumbo: 126.40 es decir 126º40' es decir entre el Este y el Sur
Banderas: 1399 valor que debemos transformar según la siguiente fórmula para entender las condiciones de la sonda.







Explicación de la última trama.

Imagen del vuelo según google earth:


Última trama recibida a las 14:54 aquí empieza el lio, ¡¡ATENTOS!!

(Antes del examen de Abel quería indicaros que estas tramas sueltas e inesperadas también se han producido durante la fase de desarrollo. Ocurren cuando la batería +6V baja lo suficiente como para que el ARDUINO deje de funcionar. Al disminuir el consumo, a veces la batería se repone un pelín; lo suficiente como para que el ARDUINO se reinicie y mande alguna última y agónica trama. En estos casos la lectura siempre era similar a la que recibimos: los datos de GPS son sustituidos por interrogaciones porque no hay todavía datos válidos, pero los sensores analógicos si muestran sus datos actualizados.)

2014-06-17 14:45:41 CEST: EA5APW-11>APRS,ED7ZAC-3,WIDE2*,qAR,EA7CRT:/124536h/0//A=0/<VHF><0x09>2671<0x09>???<0x09>170614<0x09>124536.981<0x09>???<0x09>???<0x09>???<0x09>???<0x09>???<0x09>39<0x09>605<0x09>520<0x09>910<0x09>661<0x09>???<0x09>???<0x09>1137 [Location changes too fast (adaptive limit)]

Cómo en el apartado anterior ya hemos explicado que significa cada dato analizaremos esta trama que fue recibida cuando habíamos perdido toda esperanza, cómo veis es algo maravilloso. No tenemos datos de GPS solo hora y fecha 14:45 local del 17-6-2014.
Sabemos que fue repetida por ED7ZAC-3 en Benalmádena entre Torremolinos y Fuengirola en Málaga y fue recibida por EA7CRT-3 en Alhaurín de la Torre en Malaga.
Seguimos, el dato milis es 2671 es decir hacía 2 segundos con 671 milisegundos que arduino se había encendido. Cuando encontramos ??? significa que son datos erróneos.
La presión atmosférica recibida es 39 y procedemos a convertirla:
((((((39 * 0,0049560117302052788)-0,2)*100)/4,5)+15)*10)=148 Milibares o HectoPascales. Según la tabla de presiones en función de la altura de la Unidad 1 de este Blog, esa presión solo se recibe en alturas superiores a los 15Km de altura. Esta es la presión mínima que podíamos medir con nuestro sensor MPX5100. Es decir estaba por encima de esa altura.
La temperatura interior de la sonda 605 y procedemos a convertirla:
(605 * 0,0049560117302052788)*100= 299,83 Grados Kelvin que pasamos a grados centígrados: 299,83-272=27,83 Grados Centígrados. Este datos no nos dice nada.
La temperatura exterior de la sonda 520 y procedemos a convertirla:
(520 * 0,0049560117302052788)*100=257,71 Grados Kelvin que pasamos a grados centígrados: 257,71-272=-14,28 Grados Centígrados, es decir 14,28 bajo cero. Este dato si nos aporta información, según las tablas de la unidad 1 de este blog dicha temperatura corresponde a dos alturas; podría estar a 4,5 Km de altura o a más de 42 Km de altura. Según la medida de presión estaba a más de 15km por lo que todo apunta a que esta última trama se llevó a cabo a más de 42 Km de altura. TODO UN RETO¡¡¡

Imagen de la distancia cubierta en el último contacto:


La distancia entre la vertical del globo y Benalmádena es de 328 Km y si la altura fue de 42 Km según el teorema de pitágoras hipotenisa^2=cateto^2+cateto^2 y sustituimos, hipotenusa =sqrt(328^2+42^2) es decir el contacto se realizó con una distancia directa de unos 330Km. Este último dato no es significativo pues hasta perder contacto con la sonda sobre los 13000 metros o 13 Km de altura, tuvimos contactos directos con Las Palmas de Gran Canarias EA8BQD, a 1731Km todo un reto a partir de una altura de unos 7000 metros de altura. Bravo por Los CUCO TEAM pues su antena es prometedora.

Esta es la imagen del enlace con EA8BQD:


Cómo aun no hemos recuperado la sonda no podemos contrarrestar estos datos pero las matemáticas no se equivocan nunca.


Explicación de temperatura internas, temperatura externas, presión atmosférica, tensión de las baterías y datos del GPS en función de la altura.
La siguiente tabla muestra la variación de la presión atmosférica, de la temperatura interna y externa en función de la altura. Podemos aclarar que los equipos no se congelaron, pues la temperatura llegó a alcanzar los 44,69 ºC a los 11036 metros de altitud dentro de la sonda, momento en el que la nave dejó de trasmitir. En ese punto la presión atmosférica fue la esperada 224 hPa pues si os fijáis en la unidad 1 a los 11000 metros marca 226 hPa teóricos, es decir la sonda recogió los datos correctamente. Respecto a la temperatura exterior a partir de los 10000 metros se registraron -38ºC dato también válido según la tabla teórica. El día del lanzamiento tenía muchísima inestabilidad atmosférica y los últimos datos recogidos corresponden a la zona de la tropopausa, una región muy inestable que ofrece características de la tropoesfera y de la estratosfera, esta inestabilidad puede presentar fluctuaciones en las temperaturas y presiones, como podéis observar en los registros. Más adelante presentaré las gráficas para observar mejor los datos, hasta ahora.


Latitud
Longitud
Altitud en metros
Presión Atmosférica en Milibares
Temperatura Interna en Grados Centígrados.
Temperatura Externa en Grados Centígrados.
39,21683 -2,18667



39,21633 -2,18683



39,21617 -2,188



39,21633 -2,188



39,21633 -2,18817



39,2165 -2,18817



39,2165 -2,18833



39,21683 -2,18783



39,217 -2,18733



39,217 -2,18683



39,21683 -2,18633 1824,6 823,63 34,28 16,94
39,21667 -2,18583



39,21633 -2,18517 1988.8 807,11 34,78 14,46
39,216 -2,18483



39,21583 -2,18417 2159.2 790,59 34,78 13,96
39,216 -2,18383



39,21583 -2,183 2333.5 774,07 35,27 12,48
39,21583 -2,1825



39,21567 -2,18167 2445.4 763,05 35,27 12,48
39,2155 -2,18117 2511.1 756,45 35,77 11,98
39,2155 -2,1805



39,21567 -2,18017 2693.2 742,13 35,77 10,49
39,21567 -2,1795 2783.5 732,22 36,26 9,50
39,21567 -2,17883 2867.0 726,71 36,26 8,01
39,21533 -2,17817 2962.7 716,80 36,26 6,03
39,21533 -2,17783 3048.8 710,19 36,26 6,03
39,21483 -2,1775 3130.9 702,48 36,76 5,54
39,21467 -2,1775



39,21433 -2,17733



39,21417 -2,17733 3355.7 679,35 36,76 6,03
39,21417 -2,177



39,21383 -2,17683 3516.4 666,14 37,26 4,55
39,21367 -2,17667 3590.6 661,73 37,26 5,04
39,21333 -2,17633 3690.2 655,12 37,26 4,55
39,213 -2,176 3781.9 647,41 37,26 4,55
39,2125 -2,17567 3854.8 640,80 37,75 4,55
39,21183 -2,17533 3923.8 633,10 37,75 3,55
39,21133 -2,17517 4021.1 626,49 37,75 2,07
39,21067 -2,175 4095.8 620,98 37,75 2,07
39,2095 -2,175 4104.8 615,47 37,75 3,55
39,20867 -2,17517 4195.9 611,07 38,25 3,06
39,20767 -2,17517 4282.4 605,56 38,25 1,08
39,20683 -2,1755 4334.2 601,16 38,25 1,08
39,206 -2,17567 4374.4 598,95 38,25 1,57
39,20517 -2,17617 4424.6 594,55 38,74 1,57
39,20417 -2,1765 4490.8 587,94 38,74 0,58
39,2035 -2,17717 4578.7 580,23 38,74 -0,41
39,20267 -2,17767 4662.2 578,03 38,74 -0,91
39,2015 -2,178 4743.3 570,32 38,74 0,09
39,2005 -2,1785 4813.2 563,71 39,24 0,09
39,1995 -2,17917 4900.0 557,10 39,24 -0,91
39,1985 -2,1795 4967.8 552,70 39,24 -1,90
39,19733 -2,17983 5011.3 548,29 39,24 -2,89
39,19617 -2,17967 5091.4 544,99 39,24 -2,89
39,19483 -2,1795 5187.0 537,28 39,24 -3,38
39,19367 -2,17967 5261.3 532,87 39,73 -4,87
39,19233 -2,1795 5340.4 527,37 39,73 -3,88
39,19117 -2,17933 5430.1 524,06 39,73 -4,38
39,18983 -2,17917



39,18833 -2,17917 5584.1 510,85 39,73 -3,88
39,18683 -2,179 5625.9 509,75 40,23 -3,88
39,1855 -2,179 5678.6 505,34 40,23 -4,87
39,18383 -2,179 5759.7 497,63 40,23 -6,85
39,18233 -2,17917 5843.8 493,23 40,23 -8,34
39,18083 -2,1795 5942.9 485,52 40,23 -6,85
39,179 -2,17933 6027.6 478,91 40,23 -8,34
39,1775 -2,1795 6100.1 475,60 40,72 -8,34
39,17567 -2,17933 6168.2 471,20 40,72 -9,33
39,17417 -2,17917 6258.1 465,69 40,72 -10,32
39,1725 -2,17883 6333.5 461,29 40,72 -10,32
39,17083 -2,1785 6421.1 454,68 40,72 -10,82
39,16933 -2,178 6516.8 448,07 40,72 -12,30
39,16783 -2,17783 6577.1 446,97 41,22 -11,31
39,16583 -2,1775 6645.9 439,26 41,22 -12,30
39,164 -2,17767 6719.0 435,96 41,22 -11,81
39,16217 -2,17767 6770.3 434,86 41,22 -11,31
39,16017 -2,17733 6785.9 431,55 41,22 -12,30
39,15767 -2,17733 6781.9 423,84 41,22 -13,30
39,15617 -2,17783 6887.6 417,23 41,22 -16,27
39,15433 -2,17817 6996.8 412,83 41,72 -17,26
39,15283 -2,17867 7098.7 408,42 41,72 -15,77
39,15167 -2,17917 7218.6 404,02 41,72 -15,77
39,15017 -2,1795 7336.3 400,71 41,72 -17,76
39,1485 -2,17967 7400.3 397,41 41,72 -17,26
39,147 -2,18017 7453.7 394,11 41,72 -17,76
39,14517 -2,18033 7481.8 389,70 41,72 -19,24
39,1435 -2,18117 7583.9 384,19 42,21 -19,24
39,1395 -2,18283 7767.7 376,48 42,21 -20,73
39,13733 -2,18383 7840.6 372,08 42,21 -20,23
39,13483 -2,18483 7942.4 367,67 42,21 -21,23
39,1325 -2,18583 8054.4 358,86 42,21 -21,72
39,13 -2,187 8114.0 357,76 42,21 -20,73
39,12767 -2,18833 8208.8 352,25 42,71 -23,21
39,12517 -2,18967 8296.0 348,95 42,71 -22,71
39,123 -2,19133 8362.7 345,65 42,71 -23,21
39,12033 -2,19283 8415.3 341,24 42,71 -25,19
39,11483 -2,195 8569.1 332,43 42,71 -24,70
39,11233 -2,19633 8630.9 331,33 42,71 -24,70
39,10933 -2,19733 8707.0 325,82 42,71 -26,68
39,10683 -2,19867 8785.8 324,72 43,20 -26,68
39,104 -2,19983 8822.2 322,52 43,20 -26,18
39,10133 -2,201 8880.0 319,21 43,20 -26,18
39,0985 -2,202 8938.7 317,01 43,20 -27,17
39,09567 -2,2035 8998.9 314,81 43,20 -27,67
39,09283 -2,20417 9007.4 311,51 43,20 -30,15
39,09017 -2,20567 9092.2 309,30 43,20 -29,65
39,08767 -2,20683 9151.2 307,10 43,20 -28,66
39,08483 -2,208 9200.5 304,90 43,20 -28,66
39,08217 -2,20967 9259.3 302,69 43,20 -29,16
39,0795 -2,21117 9305.6 299,39 43,70 -30,15
39,07667 -2,2125 9344.6 297,19 43,70 -29,16
39,07417 -2,214 9410.8 293,88 43,70 -29,16
39,0715 -2,21533 9462.3 292,78 43,70 -28,66
39,069 -2,21683 9523.2 288,38 43,70 -29,65
39,0665 -2,21833 9577.5 288,38 43,70 -29,65
39,06383 -2,21983 9657.5 283,97 43,70 -33,12
39,0615 -2,221 9730.2 279,57 43,70 -32,13
39,05917 -2,22217 9800.6 277,36 43,70 -33,12
39,05667 -2,22333 9888.8 272,96 43,70 -35,60
39,05383 -2,2245 10004.3 268,55 43,70 -36,59
39,05083 -2,22583 10072.6 267,45 44,19 -36,59
39,048 -2,227 10118.1 264,15 44,19 -36,59
39,045 -2,22833 10155.8 264,15 44,19 -36,09
39,04217 -2,2295 10198.3 260,84 44,19 -36,09
39,03917 -2,2305 10260.5 257,54 44,19 -37,58
39,036 -2,2315 10288.5 256,44 44,19 -37,09
39,033 -2,2325 10356.4 254,24 44,19 -38,08
39,02983 -2,23333 10397.5 253,13 44,19 -38,08
39,0265 -2,23417 10438.4 250,93 44,19 -37,58
39,02317 -2,23517 10480.8 249,83 44,19 -37,09
39,01983 -2,23633 10532.9 246,53 44,19 -37,09
39,01667 -2,23717 10575.6 244,32 44,19 -37,58
39,013 -2,23817 10595.8 243,22 44,19 -36,59
39,0095 -2,23917 10641.8 242,12 44,69 -34,61
39,006 -2,24033 10693.8 241,02 44,69 -35,60
39,0025 -2,24167 10755.1 238,82 44,69 -35,10
38,999 -2,24317 10802.9 236,61 44,69 -36,59
38,99483 -2,24417 10775.3 235,51 44,69 -34,61
38,9915 -2,24517 10816.1 232,21 44,69 -34,61
38,98817 -2,24617 10879.6 231,11 44,69 -35,10
38,98433 -2,24683 10877.0 230,01 44,69 -36,09
38,98133 -2,248 10946.4 227,80 44,69 -36,09
38,97867 -2,24917 11036.2 224,50 44,69 -36,09
38,976??-2,25??43000??148,5127,84-14,29


Ahora presentamos la tabla con las variaciones de las baterías de +6V y de +12V en función de la altura. Analicemos, la batería de +6V se mantuvo siempre en valores por encima de 6 voltios cómo se esperaba, es decir funcionaba correctamente. Pero la batería de +12V despegó con un valor muy por debajo de la media necesaria para completar un vuelo de unas 2 horas y media. ¿Y esto por qué? bueno para el equipo de puesta en marcha de la sonda, la mañana fue muy estresante, todo el mundo quería ver, aprender y grabar la sonda, lo que les llevó a estar abriendo y cerrando, montando y desmontando con el fin de enseñar y divulgar, pero al final se produjo una fatalidad, hubo un cortocircuito y un muelle de acero se fundió debido a la gran energía que ofrecen las baterías LiPo, que son capaces de darte todo su amperaje en un solo segundo. En fin todo sea por la ciencia y por despertar el espíritu científico en los seres humanos. Resumiendo esto ocurrió unos tres minutos antes del despegue y no se podía dar marcha atrás. La sonda despegó en las condiciones menos favorables pero aun así a marcado muy alto. Las conclusiones que podemos sacar y para aprender de los errores cometidos, en futuros lanzamientos la sonda que se destine a volar no debe abrirse en el día del lanzamiento y se debe tener una réplica para mostrar y divulgar conocimiento.

Latitud
Longitud
Altitud en metros
Batería 6+v
Batería  +12v
39,21683 -2,18667


39,21633 -2,18683


39,21617 -2,188


39,21633 -2,188


39,21633 -2,18817


39,2165 -2,18817


39,2165 -2,18833


39,21683 -2,18783


39,217 -2,18733


39,217 -2,18683


39,21683 -2,18633 1824,6 7,65 6,23
39,21667 -2,18583


39,21633 -2,18517 1988.8 7,66 6,23
39,216 -2,18483


39,21583 -2,18417 2159.2 7,64 6,23
39,216 -2,18383


39,21583 -2,183 2333.5 7,65 6,23
39,21583 -2,1825


39,21567 -2,18167 2445.4 7,65 6,23
39,2155 -2,18117 2511.1 7,68 6,23
39,2155 -2,1805


39,21567 -2,18017 2693.2 7,68 6,23
39,21567 -2,1795 2783.5 7,64 6,23
39,21567 -2,17883 2867.0 7,68 6,23
39,21533 -2,17817 2962.7 7,66 6,23
39,21533 -2,17783 3048.8 7,65 6,24
39,21483 -2,1775 3130.9 7,64 6,23
39,21467 -2,1775


39,21433 -2,17733


39,21417 -2,17733 3355.7 7,67 6,23
39,21417 -2,177


39,21383 -2,17683 3516.4 7,67 6,23
39,21367 -2,17667 3590.6 7,65 6,23
39,21333 -2,17633 3690.2 7,67 6,23
39,213 -2,176 3781.9 7,63 6,23
39,2125 -2,17567 3854.8 7,67 6,23
39,21183 -2,17533 3923.8 7,64 6,23
39,21133 -2,17517 4021.1 7,66 6,23
39,21067 -2,175 4095.8 7,63 6,23
39,2095 -2,175 4104.8 7,67 6,23
39,20867 -2,17517 4195.9 7,64 6,23
39,20767 -2,17517 4282.4 7,67 6,23
39,20683 -2,1755 4334.2 7,63 6,23
39,206 -2,17567 4374.4 7,64 6,23
39,20517 -2,17617 4424.6 7,64 6,23
39,20417 -2,1765 4490.8 7,63 6,23
39,2035 -2,17717 4578.7 7,66 6,23
39,20267 -2,17767 4662.2 7,63 6,23
39,2015 -2,178 4743.3 7,65 6,23
39,2005 -2,1785 4813.2 7,63 6,23
39,1995 -2,17917 4900.0 7,62 6,23
39,1985 -2,1795 4967.8 7,63 6,23
39,19733 -2,17983 5011.3 7,66 6,23
39,19617 -2,17967 5091.4 7,62 6,23
39,19483 -2,1795 5187.0 7,65 6,23
39,19367 -2,17967 5261.3 7,62 6,23
39,19233 -2,1795 5340.4 7,64 6,23
39,19117 -2,17933 5430.1 7,62 6,23
39,18983 -2,17917


39,18833 -2,17917 5584.1 7,60 6,23
39,18683 -2,179 5625.9 7,60 6,23
39,1855 -2,179 5678.6 7,61 6,23
39,18383 -2,179 5759.7 7,61 6,23
39,18233 -2,17917 5843.8 7,63 6,23
39,18083 -2,1795 5942.9 7,60 6,23
39,179 -2,17933 6027.6 7,64 6,23
39,1775 -2,1795 6100.1 7,62 6,23
39,17567 -2,17933 6168.2 7,65 6,23
39,17417 -2,17917 6258.1 7,64 6,23
39,1725 -2,17883 6333.5 7,64 6,23
39,17083 -2,1785 6421.1 7,63 6,23
39,16933 -2,178 6516.8 7,64 6,23
39,16783 -2,17783 6577.1 7,67 6,23
39,16583 -2,1775 6645.9 7,66 6,23
39,164 -2,17767 6719.0 7,65 6,23
39,16217 -2,17767 6770.3 7,63 6,23
39,16017 -2,17733 6785.9 7,64 6,23
39,15767 -2,17733 6781.9 7,66 6,23
39,15617 -2,17783 6887.6 7,63 6,23
39,15433 -2,17817 6996.8 7,67 6,23
39,15283 -2,17867 7098.7 7,64 6,23
39,15167 -2,17917 7218.6 7,66 6,23
39,15017 -2,1795 7336.3 7,63 6,23
39,1485 -2,17967 7400.3 7,64 6,23
39,147 -2,18017 7453.7 7,66 6,23
39,14517 -2,18033 7481.8 7,63 6,23
39,1435 -2,18117 7583.9 7,68 6,23
39,1395 -2,18283 7767.7 7,68 6,23
39,13733 -2,18383 7840.6 7,65 6,23
39,13483 -2,18483 7942.4 7,64 6,23
39,1325 -2,18583 8054.4 7,63 6,23
39,13 -2,187 8114.0 7,63 6,23
39,12767 -2,18833 8208.8 7,67 6,23
39,12517 -2,18967 8296.0 7,63 6,23
39,123 -2,19133 8362.7 7,66 6,23
39,12033 -2,19283 8415.3 7,64 6,23
39,11483 -2,195 8569.1 7,65 6,23
39,11233 -2,19633 8630.9 7,63 6,23
39,10933 -2,19733 8707.0 7,66 6,23
39,10683 -2,19867 8785.8 7,63 6,23
39,104 -2,19983 8822.2 7,65 6,23
39,10133 -2,201 8880.0 7,63 6,23
39,0985 -2,202 8938.7 7,64 6,23
39,09567 -2,2035 8998.9 7,66 6,23
39,09283 -2,20417 9007.4 7,63 6,23
39,09017 -2,20567 9092.2 7,67 6,23
39,08767 -2,20683 9151.2 7,64 6,23
39,08483 -2,208 9200.5 7,65 6,23
39,08217 -2,20967 9259.3 7,63 6,23
39,0795 -2,21117 9305.6 7,63 6,23
39,07667 -2,2125 9344.6 7,63 6,23
39,07417 -2,214 9410.8 7,62 6,23
39,0715 -2,21533 9462.3 7,64 6,23
39,069 -2,21683 9523.2 7,63 6,23
39,0665 -2,21833 9577.5 7,64 6,23
39,06383 -2,21983 9657.5 7,63 6,23
39,0615 -2,221 9730.2 7,63 6,23
39,05917 -2,22217 9800.6 7,63 6,23
39,05667 -2,22333 9888.8 7,61 6,23
39,05383 -2,2245 10004.3 7,63 6,23
39,05083 -2,22583 10072.6 7,60 6,23
39,048 -2,227 10118.1 7,60 6,23
39,045 -2,22833 10155.8 7,60 6,23
39,04217 -2,2295 10198.3 7,60 6,23
39,03917 -2,2305 10260.5 7,62 6,23
39,036 -2,2315 10288.5 7,59 6,23
39,033 -2,2325 10356.4 7,62 6,23
39,02983 -2,23333 10397.5 7,58 6,23
39,0265 -2,23417 10438.4 7,58 6,23
39,02317 -2,23517 10480.8 7,60 6,23
39,01983 -2,23633 10532.9 7,45 6,23
39,01667 -2,23717 10575.6 7,61 6,23
39,013 -2,23817 10595.8 7,58 6,23
39,0095 -2,23917 10641.8 7,59 6,23
39,006 -2,24033 10693.8 7,61 6,23
39,0025 -2,24167 10755.1 7,58 6,23
38,999 -2,24317 10802.9 7,61 6,23
38,99483 -2,24417 10775.3 7,59 6,23
38,9915 -2,24517 10816.1 7,60 6,23
38,98817 -2,24617 10879.6 7,58 6,23
38,98433 -2,24683 10877.0 7,58 6,23
38,98133 -2,248 10946.4 7,61 6,23
38,97867 -2,24917 11036.2 7,57 6,23
38,976??-2,25??43000??7,554,66

Explicación de la velocidad de caída.

La aparente caída lenta de la sonda que se puede observar en una primera aproximación a los datos obtenidos de aprs.fi es errónea. En realidad el globo continuó subiendo con la misma tónica con la que lo venía haciendo.

El error estuvo en el programa de la sonda. Una variable, que debería haber sido declarada como "unsigned" y no lo fue, desbordó y empezó a indicar alturas negativas. Fue un error mio, de Teo. Lo siento. Afortunadamente el análisis de Abel nos sacó del error y pudimos atar cabos.

Si, como se desprende de los valores de los sensores analógicos capturados en la última trama, el globo anduvo a una altitud de unos 42 o 43 Km surge el problema de la velocidad de caída. Si el globo explotó a ésa altura (mucho más alto de los 32 Km. previstos) la sonda alcanzó en su caída velocidades supersónicas para las cuales no estaba diseñada. En algún momento de su caída la sonda atravesó la barrera del sonido, y la onda de choque (aunque no lo tengo muy claro debido a la baja densidad del aire) podría haberla destrozado.

Espero que esto no haya ocurrido y que en algún momento alguien nos diga que ha sido encontrada. La esperanza es lo último que se pierde. ¿Eso dicen no?.

Explicación de los errores cometidos.

Fundamentalmente han sido 3, y creo que todos podrían haber sido evitados si el día anterior al lanzamiento todo hubiera estado listo, de forma que en el lanzamiento se minimizen el número de operaciones a efectuar: Hinchar (teniéndolo todo muy claro y previsto), atar, darle al "ON" y "parriba". Toda la preparación y las operaciones de prevuelo tienen que estar hechas con anterioridad.


  • Las operaciones de prevuelo se hicieron de forma desorganizada y fué aquí donde se produjo el infortunio. Los que visteis la sonda pudisteis comprobar que las posibilidades de que se produjera un cortocircuito eran nulas. Todo estaba conectorizado y enfundado. Una vez cerrada la caja los únicos puntos donde era posible un cortocircuito (en los contactos del interruptor general) habían sido protegidos por Pedro con dos "cuernecillos" que impedían el acceso de cualquier objeto. Además no había nada metálico fuera de la caja salvo .... un fatídico muelle; un muelle cuya misión era dar algo más de recorrido al sensor de fase de vuelo. El caso es que lo que aún hoy me sigue pareciendo imposible se produjo y el muelle hizo contacto con la parte inferior del circuito impreso (los contactos del interruptor) produciendo un cortocircuito que, además de fundir el muelle (de algo menos de 1 mm. de sección de acero) y seguramente alguna que otra pista (cobre estañado de 0,5 mm. de ancho), dejó la batería "12v" muerta o medio muerta.
  • Dado lo densos que fueron los últimos días anteriores al lanzamiento, cada uno de nosotros andaba ultimando detalles por su lado y no pudimos disponer de todos los elementos hasta un día antes del lanzamiento. El resultado es que nuestra sonda pesaba casi 300 gr. más de lo previsto. Como no tuvimos tiempo de calcular ni consensuar las correcciones que necesitábamos hacer en la cantidad de helio lo hinchamos a "ojo de mal cubero" (como ha quedado demostrado). Pusimos menos helio del necesario y el globo subió mas despacio y mas alto. Incluso cabe la posibilidad de que no explotara y se mantuviera a la altura correspondiente a su densidad hasta que finalmente la acción de los rayos solares lo deteriore lo suficiente como para provocar su explosión.
  • Y el peor. El más penoso. El más lamentable. Y el más sencillo. NO PUSIMOS UNA MÍSERA ETIQUETA CON LA DIRECCIÓN. (Sin comentarios).

¿Ande andará el globo?.

Otro aspecto muy a tener en cuenta a la hora de encontrar los puntos mejorables es el hecho de no disponer mas que de un prototipo. Este único ejemplar no podía estar en disposición mas que de uno de nosotros, de forma que, cuando ha sido necesario coordinar varios equipos nos ha sido imposible, porque ningún equipo tenía mas que una parte del todo. Además del riesgo que corríamos de cargarnos el prototipo durante el desarrollo. Creedme si os digo que mas de una vez ha corrido un sudor frío por mi frente cuando por haber comertido un error algo ha dejado de funcionar. ¿Y ahora qué?, me preguntaba mientras investigaba, con los dedos cruzados, si se habían producido daños. Al final mas de una prueba se ha quedado sin hacer por ese miedo a estropearlo todo en el último momento.


Planteamiento de TOLEDO II.


Bastantes de los aspectos a considerar para el TOLEDO II ya han sido expuestos en el examen anterior, pero los incluyo también ahora porque este es nuestro PUNTO Y SEGUIDO.


  • En el aspecto de la financiación debemos encontrar vías más ágiles y eficaces que nos permitan disponer del material en el momento en que se necesite. Es necesario observar la dificultad de una planificación pormenorizada previa de los gastos cuando un prototipo es, por definición, una incógnita plausible. A menudo ideas que se incluyen en un primer esbozo después se modifican o abandonan. Otras veces se añaden nuevas prestaciones que en su momento no se contemplaron y que después terminan siendo muy fructíferas. Lo que intento explicar es que es muy difícil saber de antemano y con exactitud el gasto que supondrá el prototipo, y mucho más difícil todavía el realizar todo el variopinto suministro de materiales en un único establecimiento.
  • Agencia Espacial Educativa tiene que ser una institución sin ánimo de lucro. Hacerlo así nos permitirá disponer de vías de financiación más variadas. Ya en el proyecto "Toledo I", Google nos ofreció una beca que no pudimos aceptar porque Agencia Espacial Educativa no era mas que un blog bienintencionado. Por otro lado diversas empresas nos han ofrecido apoyo y colaboración de todo tipo. Si queremos asegurar una continuidad en el tiempo que nos permita atisbar proyectos a largo plazo debemos asentar unos cimientos firmes hoy. Ahora. Ya.
  • En la fase de desarrollo del Toledo II será necesario disponer de, al menos, un prototipo por equipo. No podemos estar los unos a expensas de los otros ni dejar de hacer ensayos o desarrollos por miedo a "cargarnos" el único ejemplar.
  • En el aspecto organizativo del evento debemos poner la mayor atención, porque ha sido, en el fondo, el verdadero y profundo error. El día anterior al lanzamiento todo debe estar previsto in situ. Si es necesario pernoctar allí se pernocta. Si es necesario hacer guardia para vigilar el material nos ponemos turnos de imaginaria. El caso es que el día del evento todo esté perfectamente claro, consensuado, listo y preparado. 
  • Sería conveniente (si la avalancha de gente y medios que nos aturdió a todos fuera a repetirse), disponer de un "agente de prensa", una persona que esté perfectamente al corriente del proyecto y que no tenga ninguna responsabilidad asignada para ese día salvo esa: atender a prensa y curiosos.
  • En el aspecto técnico:
    • El circuito impreso ya no será casero, sino que se diseñará con el ORCAD y se fabricará de forma industrial. Esto, además de asegurar un acabado impecable nos permitiría disponer de varios prototipos de forma simultánea.
    • La caja estará forrada de paneles solares que, sin prescindir de las baterías, aportarán energía al sistema además de permitirnos familiarizarnos con esta tecnología para su uso más extenso en un futuro.
    • Se prescindirá de la radio. En su lugar se incluirá un módulo VHF que nos permitirá conectar todo a una misma alimentación. Además nos proporcionará la conexión de antena directamente al exterior por circuito impreso.
    • La comunicación con tierra será bidireccional, de forma que desde tierra podamos enviar órdenes a la sonda. 
    • Se prescindirá del software para PC. Para el monitorizado a tiempo real de la sonda se creará una página web (programada en PHP) que, obteniendo las tramas de la estación base, aprs.fi u otro canal, muestre a quien se conecte a ella todos los parámetros de vuelo en tiempo real y en modo gráfico.
    • La estación base ampliará su cometido. En primer lugar ya no será un mero recolector y transmisor de datos al PC, sino que será ella quien realice los cálculos que anteriormente se encomendaban al software del ordenador. En segundo lugar se le añadirá un shield que permita su conexión a INTERNET. De esta manera podría enviar todos los datos (altitud baromética incluida) al servidor que aloje nuestra página para su inclusión en la base de datos y su exhibición ante el visitante que las requiera. Por último sería la estación base quien enviaría las órdenes a la sonda si las hubiera y controlaría el telescopio. 
    • El telescopio no se pudo operar esta vez por falta de tiempo para hacer las pruebas, pero todo estaba listo para hacerlo. En el Toledo II será uno de los objetivos principales, más que por el interés intrínseco de ver el globo en su vuelo, para adquirir experiencia. Donde ahora ponemos un telescopio que apunta automáticamente al globo mañana podremos poner una parabólica que haga lo mismo.
    • Se prescindirá del ARDUINO en la sonda. En su lugar incluiremos directamente el microcontrolador (puede que el ATMega o un PIC) programado en ensamblador. Ciertamente esta medida hace nuestro prototipo mucho menos didáctico, pero esta mengua se puede suplir con unidades didácticas que repliquen las funciones a estudiar con el ARDUINO. En todo caso los programas en ensamblador también estarán disponibles en nuestra página para su libre descarga. La ventaja de hacerlo así es múltiple. Por un lado nos permite hacer nuestro prototipo más pequeño, ligero y compacto. Los programas en ensamblador se ejecutan mas rápido y tienen menos requerimientos de memoria. Además, al formar parte del circuito impreso, su cableado permitiría la comunicación con el PC desde el exterior de la caja.
    • Se incluirá, esta vez si, el sistema de comunicación SMS de seguridad completamente funcional con una alimentación independiente.  ¡Cómo lo hemos echado en falta!.
    • Se incluirán giróscopos, acelerómetros, inclinómetros y brújula. La única finalidad de estos elementos es el estudio de las aceleraciones y la medición de las posiciones que adopta la sonda respecto a un eje definido. El estudio de estos datos es fundamental para, en un futuro, poder mantener una plataforma estable en el espacio, y solidaria a ella una antena parabólica orientada automáticamente hacia la base (que a su vez tendría una parabólica que apunta a la sonda). Esto nos permitiría comunicar con la sonda por microondas y recibir imágenes y datos de todo tipo en directo.
  • Todas las anteriores consideraciones técnicas van dirigidas a los siguientes objetivos:
    • El poder consultar todos los datos de la sonda en modo gráfico y en tiempo real desde cualquier dispositivo móvil, sólo con conectarse a nuestra página sin necesidad de ningún otro requerimiento, hace nuestro proyecto mucho mas asequible al público y más universal en cuanto a su difusión. 
    • La sonda se podría presentar en forma de KIT fácilmente replicable por cualquier instituto o colectivo que quiera repetir la experiencia.
    • La sonda se puede operar en su totalidad (recarga de baterías, comunicación con PC, encendido y apagado completos, etc...) desde el exterior, haciendo innecesaria la apertura de la caja.
    • Toledo II, y los posteriores retos que vendrán después, tienen que ser progresivamente más pequeños, más livianos,  más potentes y con mayores prestaciones.  

Si continuamos preparándonos y capacitándonos.  Si no cesamos en la investigación de las nuevas tecnologías. Si somos capaces de ilusionar a otros compañeros que aporten nuevas y frescas ideas. Si somos capaces de formar un equipo sólido, preparado y constante; muy pronto estaremos en disposición de enfrentarnos a retos mucho, muchísimo más ambiciosos.

AMIGOS: NUESTRO GRAN LOGRO HA SIDO INTENTARLO. 




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