Rozdíly

Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.

--- cs:algorithms [2014/06/08 16:07] – vytvořeno kaklik
+++ cs:algorithms [2019/04/11 17:17] (aktuální) – [Existující iPython skripty] fluktuacia
@@ Řádek 1: / Řádek 1: @@
-====== Metody zpracování dat v sytému Bolidozor ======
+====== Zpracování dat v sytému Bolidozor ======
-Sít bolidozor se snaží o zpracování dat různé kvality a z odlišných zdrojů. A většina metod použitých pro zpracování dat ještě není optimalizována.
+Na této stránce jsou zatím shromažďovány návrhy na možné algoritmy pro zpracování dat.
-=== Výpočet dráhy meteoru ===
+  * 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
-CMOR (http://meteor.uwo.ca/research/radar/cmor_intro.html)
+Existující projekty na které by teoreticky mohlo jít navázat vývoj zpracování dat.
-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 od šumu.
+  * [[http://boinc.berkeley.edu/|BOINC]]
+  * [[http://gnuradio.org/redmine/projects/gnuradio/wiki|GNU Radio]]
+  * [[http://sourceforge.net/projects/cutesdr/|CuteSDR]]
-Dále pak následuje měření doplerovských parametrů head-echa meteoru, které určuje sklon a rychlost dráhy.
+===== 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 ====
+{{:graves:graves_hyperboloids.png?600|}}
+  |TR| ≈ 700 km
+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:
@@ Řádek 16: / Řádek 67: @@
   - Výpočet vektoru dráhy v absolutních souřadnicích.
-=== Zpracování dostupných dat ===
-  * Odhad vektoru meteoru v atmosféře
+==== Data z DVB-T ====
-  * 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.
+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.
-  * [[http://boinc.berkeley.edu/|BOINC]]
-  * [[http://gnuradio.org/redmine/projects/gnuradio/wiki|GNU Radio]]
-  * [[http://sourceforge.net/projects/cutesdr/|CuteSDR]]
@@ Řádek 37: / Řádek 81: @@
   * 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]].
+Skripty na serveru jsou obnovovány každých 5 minut pomocí programu [[https://github.com/paulgb/runipy|runipy]].