Bolidozor wiki

Máte načtenou starší verzi dokumentu! Pokud ji uložíte, vytvoříte tím novou aktuální verzi.

====== Zpracování dat v sytému Bolidozor ======

Na této stránce jsou zatím shromažďovány návrhy na možné algoritmy pro zpracování dat.

* Odhad vektoru meteoru v atmosféře
  * Záznam dostupných meteorologických dat pro pozdější rekonstrukci (družicové snímky, aktuálně měřené hodnoty ČHMÚ, radarové snímky)
  * sběr dat z jednotlivých stanic
  * výpočet vektoru a výškových profilů větru

Existující projekty na které by teoreticky mohlo jít navázat vývoj zpracování dat.

* [[http://boinc.berkeley.edu/|BOINC]]
  * [[http://gnuradio.org/redmine/projects/gnuradio/wiki|GNU Radio]]
  * [[http://sourceforge.net/projects/cutesdr/|CuteSDR]]

===== Výpočet parametrů stopy meteoru =====

Podobným problémem se již zabývá existující síť [[http://meteor.uwo.ca/research/radar/cmor_intro.html|CMOR]], která pro pozorování meteorů využívá vysílač a několik přijímacích stanic. V případě Bolidozoru takový přístup však úplně použít nelze.

Nejreálnější řešení je výpočet prostorových souřadnic z head-echa meteoru. Tento postupu už úspěšně vyzkoušel 
[[http://ea4eoz.blogspot.cz/2016/04/determining-radiant-of-meteor-using_10.html|Miguel A. Vallejo, EA4EOZ]]
==== Data z radaru GRAVES ====

|TR| ≈ 700 km
  60 km < b < 100 km
  |TM| + |MR| = Rb
  Rb(tM)´ = 0

=== Detekce meteorů ===

Aktuálně jsou meteory detekovány porovnáváním intenzity signálu v oblasti, kde se očekává rádiový odraz s intenzitou signálu v oblasti frekvenčně posunuté proti vysílanému signálu.

==== VOR vysílače ====

[[cs:vor|VOR]] vysílače letecké navigace jsou jednou z možností, jak pozorovat rádiové odrazy.

=== Model signálu ===

Pro výpočet energetické bilance Jakub Kákona vytvořil [[http://nbviewer.ipython.org/github/kaklik/iPython-models/blob/master/VOR_beacons.ipynb|model signálu]].

=== Získání dat ===

Při zpracování dat z VOR majáků je potřeba vyřešit problém s nižším vyzářeným výkonem vysílače. Nižší výkon vysílače způsobuje, že intenzita přijímaných signálů je často pod úrovní šumu.

* Detekce signálu alespoň na jedné stanici nad šumem
  * Vyslání řídícího paketu sítě s žádostí o data z podezřelého úseku od nejbližších stanic. [[http://www.ros.org/about-ros/|Možnost použití ROS]].
  * Korelace detekovaného signálu se šumem na ostatních stanicích.
  * Výsledkem výpočtu by mělo být nalezení odpovídajícího signálu v šumu na ostatních stanicích.
  * Detekce se potvrdí v případě, že meteor bude detekován na několika stanicích současně
  * V opačném případě jde o nezajímavou falešnou detekci.

V případě pozitivní detekce musí být ze signálu extrahovány parametry modelu pro výpočet repliky.

Samotný výpočet dráhy bude realizován za použití  několika metod. Jednak jde o [[https://en.wikipedia.org/wiki/Multilateration|multilateraci]]. Vycházející z odlišných časových posunů záznamu na jednotlivých stanicích.  Časové posuny je nutné získat časovou korelací zaznamenaných dat. Tato korelace může být podváděna buď na časovém prostoru signálu, nebo ve Fourierově obrazu. V obou případech je ale nutné z dat nejprve separovat užitečný signál meteoru v šumu.

Dále pak následuje měření dopplerovských parametrů head-echa meteoru, které určuje sklon a rychlost dráhy.

Celkově bude implementace výpočtu dráhy realizována ve dvou krocích:

- Výpočet pozice meteoru vůči jednotlivým stanicím (lze provádět na odrazu od stopy meteoru)
  - Výpočet vektoru dráhy v absolutních souřadnicích.

==== Data z DVB-T ====

DVB-T signál má oproti majákům VOR výhodu, že je více širokopásmový. Tato vlastnost by se dala využít ke zpřesnění měření. Komplikací je skutečnost, že systém vysílá v multiplexech, a je tak z několika míst najednou vysílán identický signál.

=== Rozhodovací proces a dohledávání úlomků ===

Použití nějakého skriptovacího jazyka pro popis procesu [[http://www.ros.org/wiki/|ROS]]?

* Přidělení příkazu ke startu jednotlivým stanicím.
  * Přeplánování startu v důsledku neúspěšného vypuštění nebo zamítnutí stanicí.
  * Kontrola potenciálního narušení vzdušného prostoru a zakázaných zón.

==== Vícekanálový detektor z GnuRadia ====

Skupina Marcus Leech, Science Radio Laboratories připravila signálové schéma pro GnuRadio, které umožňuje [[http://www.sbrac.org/files/meteor_forward_scatter.pdf|zpracování více kanálů současně]].

===== Optimalizační algoritmy =====

* [[https://en.wikipedia.org/wiki/Particle_swarm_optimization|Particle swarm]]
  * https://pypi.python.org/pypi/cma

====== Nástroje pro testování algoritmů ======

===== Interaktivní vědecký nástroj Jupyter =====
 
Vhodným řešením pro testování je použít interaktivní prostředí iPython, kde můžeme přímo interaktivně zkoušet jednotlivé části kódu a zpracovávat data.

Jeho základní instalace se v Ubuntu provede instalací těchto balíků: 
  sudo apt-get install ipython-notebook python-scipy python-numpy

Pak již můžeme iPython spustit z příkazového řádku
  ipython notebook --pylab inline

Pro seznámení se s jazykem [[http://www.tutorialspoint.com/python/|Python]] můžete využít [[https://www.codecademy.com/learn/python|Codeacademy]].

==== Existující iPython skripty ====

Pro zpracování dat bylo ze sítě bolidozor bylo napsáno již několik iPython notebooků, které jsou vystaveny na: 
http://meteor1.astrozor.cz:8080/ Konkrétně to je např. [[http://meteor1.astrozor.cz:8080/ntbk/pub/radio-processing/iPython/iDHProcessor.html|Histogram frekvenčního posuvu meteorů]] a [[http://meteor1.astrozor.cz:8080/ntbk/pub/trails-processing/interactive_meteors.html|Zobrazení meteorických stop]] z [[cs:meteor-observer|Mobilní aplikace Meteor Observer]].

Na serveru jsou obnovovány každých 5 minut pomocí programu [[https://github.com/paulgb/runipy|runipy]].

Vyplňte, prosím, všechna písmena v poli, abyste dokázali, že nejste robot. R Q K V D Ponechte prosím toto pole prázdné:

Komentář k úpravám

Poznámka: Tím, že editujete tuto stránku, souhlasíte, aby váš obsah byl licencován pod následující licencí: GNU Free Documentation License 1.3