Кратко суть: есть самолетик-игрушка на котором можно установить 5кг оборудывания. Нужно поставить на нем видеокамеру и управлять в радиусе до 4км по изображению на ТВ/ЭВМ. Как это лучше всего сделать? Мне пришла в голову странная мысль модулировать лазерный луч исходя из того, что у такого передатчика получится узкая диаграмма направлености при маленьких геометр. размерах. Интересно, есть ли в природе внешние модуляторы лазеров, или это экзотика?

Модулировать наверно можно, а принимать сигнал как? Моделька то может улететь без управления.

если вы посмотрите как сделан DVD то увидите много интересного для себя - да и мощность лазера там под 80 мвт что будет достаточно при 'узком "луче киллометров на 5 - 8 совершенно без проблем
и только набо будет сделать еще систему наведения чтобы не выскочить из пятна луча

Меняя ток через лазерный диод - изменяется мощность, которую он излучает, т.е. получаем амплитудную модуляцию.

собственно говоря, в упомянутых выше пишуших приводах DVD
амплитудная модуляцияя по питанию и используется ), при записи.
собственно как и оптоволоконных линиях передачи данных, ну и оптических релейках тоже ))

Ничего путного из затеи не выйдет ! )

Передатчик должон быть либо со сферической диаграммой направленности, либо со следящей системой, что в этом случае если и реализуемо в принципе, то весить будет гораздо больше ненаправленного радиоканала

Вполне реализуемо если следящую систему ставить на земле:
-управление через стандартную систему с хорошим приёмником и направленной антеной на передатчике
-приёмная система для лазера с достаточно большим объективом

Не тратьте время на это, ничего не выйдет. Не удастся обеспечить устойчивую передачу по оптическому лучу на такую малоразмерную и подвижную цель да еще в непонятных условиях состояния атмосферы. Даже если по энергетике все окажется в норме.

Существующие системы управления по лазерному лучу - например, управляемая ракета-снаряд из танка Т-80, - очень сложны и совсем не такие по техническим характеристикам. Там в самой ракете стоит в хвосте фотоприемник, а на танке подсветка (вращающийся паттерн) непрерывным лазером мощностью 9 Вт. Дальность как раз 5 км. При этом учтите, что цель имеет очень малую динамику в координатах азимута и угла места. И даже в этом случае допускается некоторый (не помню какой) процент "срыва" - ухода с линии управляющего луча. Самолет - не снаряд, для него это недопустимо.

В начале своей инженерной деятельности мне как-то раз было поручено разаработать оптический канал для управления игрушкой - машинкой. Завод выпускал тогда по программе ширпотреба детскую игрушку, машинку (ИДУ-1 - игрушка динстанционно-управляемая), управлялась она с помощью пульта на проводах. К тому времени, как раз, руководство решило, что провода - это не круто, а надо беспроводной канал. Но поскольку завод оптико-механический, то и канал должен быть не радио (хотелось быть оригинальными, чего за всеми повторять), а оптический. Вот мне, как молодому специалисту, и поручили соорудить это. Дальность большая не требовалась - метров 10.

Технически все выглядело как пульт со сведодиодами типа АЛ161 (ток накачки в импульсе до 1.5 А), а на крыше машны головка с фотодиодами (усилитель под крышей), "смотрящими" во все четыре стороны, чтобы обеспечить круговую диаграмму приема.

С технической стороной дела справиться удалось без особых проблем - 10 метров уверенно брало, команды (коих было всего две ) без сбоев передавало (тогда там не было никаких МК, все на рассыпухе - К561 и К1561 рулили со страшной силой - надо ведь еще было, чтобы потребление было по минимуму, батарейки-то не вечные, ни и чтобы стОило все это тоже как можно меньше - ширпотреб на оборонном предприятии и так не дешевый получался).

Но главные проблемы возникли, как раз в другом месте - именно в процессе наведения-управления. Оказалось, что далеко не все так хорошо, как казалось вначале. Оказывается, что если машинка заехала за ножку стола, то там и остановилась (было требование, чтобы машина ехала только когда на нее поступает команда - иначе, при выходе из зоны пульта, она могла просто уехать, скажем, на проезжую часть. Поэтому с пульта при нажатой кнопке непрерывно поступали команды и машина, принимая их, ехала). Т.е. за ножкой стола команды перестали поступать. Попытки увеличить постоянную времени - чтобы после прекращения команды машина еще некоторое время продолжала ехать, тоже ничего хорошего не дали - ухудшилась управляемость - сложно было остановить машину в нужном месте.

Но самое главное, о чем хотел сказать, даже не это. Главное, что даже на открытом пространстве не всегда удается удержать управление - засмотришься, забудешься, думаешь-то о маневре, а не о том, чтобы сопровождать цель лучом, она выходит из зоны и останавливается. С машинкой, конечно, это не фатально, а вот с самолетом - увы.

Тогда же я сделал для себя вывод - оптический способ хорош с неподвижными объектами. Если они двигаются, то требуется очень хороший привод сопровождения. С обратной связью. Сам по себе этот узел намного сложнее, чем оптические передатчик и приеманик.

Т.ч., повторю, не тратьте на это время, ничего хорошего не выйдет. Если только ради интереса...

Кстати, существующие беспилотники (беспилотные самолеты) все управляются по радио. А изображение с них (с камер) тоже передается по радио (2.4 ГГц канал, мы используем тот, что в Новополоцке делают).

И на самолете

Самолет 5 кг, к примеру телеобъектив Рубинар 500/8 весит 2 кг. Взлетит?

Всего

Cпасибо за информацию. Несколько коментариев. Прямая модуляция лазера - самый простой но (ИМХО) не самый быстрый способ. Я вообще-то не очень ориентируюсь, поскольку техника СВЧ осталась у меня на теретическом уровне института, а практически я занимался простой автоматизацией и измерениями (частоты до 30МГц). Ну так вот мне кажется, что для длинных линий связи нужны инфракрасные или красные лазеры а не УФ как в СD/ DVD/. Опыты модуляции "лазерных указок" напрямую дают частоты около 200кГц, что по сравнению с полосой ТВ 4,5-6,5МГц маловато. Слышал что есть кристаллические модуляторы (КГД,КГМ...что-то такое) которые работают подобно ячейке Керра на нитробензоле только в отличии от последнего не мутнеют при пропускании мощного оптического потока. А радиоканал за 2ГГц- я сомневаюсь что у меня быстро получится. Но вообще-то это наверно неминуемо. Кстати если его можно купить готовый - подкиньте ссылку. Еще раз спасибо.

Совершенно правильно кажется - именно инфракрасные (ближнее ИК - около 0.8-0.9 мкм), у них значительно лучше квантовая эффективность и мощность.


С этим тоже проблем нет - вон в волоконных линях передачи вообще гигагерцы гоняют (правда, там мощность небольшая). Т.ч. для ИК лазера десятки МГц, как правило, не проблема. Нужно только схему накачки сделать соответствующую, но сегодня это несложная задача - элементная база, однако.

Схемка с лазером может и быстрее получится у Вас, но, как здесь было уже указано, толку не будет никакого - и кажущаяся потеря времени на освоение радиолинка себя полностью оправдает.

1) трудности с системой слежения тут уже сказали.
2) при управлении радиомоделью, моделист руководствуется не только изображением "куда летит". Более того, он чихал как правило на него. Более нужные весчи это... крены, состояние относительно земли (силу тяжести никто не отменял), динамика изменения по всем осям...
3) получение фото, видео сьёмки - уже давно сделано в авиамоделизме. В году этак 1998 после распада всех кружков - моделисты пошли зарабатывать именно фото, видео сьёмкой а так же опылением...При этом управление шло через радиоканал - обычным способом.

Могу предложить в данной области направление, не менее интересное... Дело в том, что аппаратура радио управления содержит в себе помимо ВЧ тракта, ышо и НЧ тракт. И он далеко не оптимален на сегодняшний день (хотя возможно я давно не брал в руки шашки ) - имееться ввиду цена-навороченность.


с уважением
(круглый)