TL: DR - Как вы можете найти 3D-координаты излучателя, который передает импульсный сигнал?
STORY:
Я работаюна что-то, чтобы улучшить мое наблюдение за птицами.У меня есть камера, которая может снимать птиц, когда меня нет рядом, но в настоящее время она должна быть полностью уменьшена, чтобы гарантировать, что они в кадре.Это не подходит для хороших снимков, поэтому вот что я сделал:
Установлена камера на двигателе, чтобы она могла вращаться, масштабироваться настолько, чтобы снимки были лучшего качества, и предпринималась попытка мультилатерации дляповорот камеры.
ИСПЫТАННОЕ РЕШЕНИЕ:
Моя мультилатерация проста.4 микрофона слушают звук.Когда импульс (например, чириканье) создается из излучателя (птицы), микрофоны могут обнаружить импульс, и мой микроконтроллер может рассчитать разницу во времени между всеми 4 микрофонами, получающими импульс.
Мой микроконтроллер затем использует программу домашнего приготовления, которая преобразует эти разницы во времени и известные местоположения микрофонов относительно друг друга в матричную форму.
Как только программа имеет матрицы, она может определить расстояние от каждого микрофона до происхождения птицы, которое затем можно использовать для определения координат птицы относительно микрофонов.
ПРОБЛЕМА:
Проблема в том, что она должна быть очень точной.Я говорю о ~ 10 наносекундах разницы во времени приема между микрофонами в теоретическом математическом пространстве, что приведет к неправильному расчету программы там, где находится птица.
Я запутался в коде, чтобы посмотреть, снизит ли реализация большего количества микрофонов потребность в точности, но я не могу найти способ достижения допусков, превышающих ~ ± 25 нс.
С моей настройкой я могу рассчитать разницу времени приема только на уровне 10 -5 секунд, поэтому я не могу гарантировать уровень точности, который этот тип математикинужно.
Может кто-нибудь придумать, как мне улучшить мои настройки, чтобы они работали?Есть ли другие способы достижения мультилатерации?Как еще я могу найти, где птица, когда она щебечет?
Спасибо, ребята, вы всегда потрясающие !!!
РЕДАКТИРОВАТЬ:
Я записал математический процесс, который использовал для этой задачи.Фотографии этого, лист Excel для генерации начальных условий и код Matlab для обработки математики можно найти здесь .