Alan Yates: Por qué Valve Lighthouse no puede funcionar

[Alan Yates] es un ingeniero hacker. Su trabajo en Valve era ayudarlos a descubrir el hardware que hace realidad la realidad virtual (VR). E inventó un dispositivo lo suficientemente inteligente como para ser realmente deberían trabajo, pero lo suficientemente duro como para que no fuera simple como para que funcione.

En su presentación en el La-Tecnologia Supercon 2016, nos guió a través de todos los desafíos de diseño e ingeniería que luego fueron conquistados para comercializar el Lighthouse. Aún superamos ligeramente la elegancia conceptual del dispositivo, por lo que también es bueno tener los detalles detrás del escenario.

El seguimiento es difícil

Descubrir dónde se ubica la cabeza del espectador (y orientarlo) en una habitación es un viejo problema de la realidad virtual, y ha habido una serie de soluciones en las últimas décadas.

Lighthouse es muy inteligente. Utiliza una serie de señales colocadas dentro de la habitación que pintan la habitación con luz IR. A partir de estas señales, cada receptor de la habitación puede saber dónde se encuentra mediante triangulación. La idea básica es que en lugar de medir ángulos, difícil de hacer con suficiente precisión, el sistema Lighthouse refleja los rayos infrarrojos de los espejos giratorios dentro de las balizas, de ahí el nombre, que efectivamente transforma el problema de medir ángulos en uno para mantener la velocidad de rotación muy diferencias de tiempo constantes y de medición.

Hay un destello en toda la habitación para la sincronización, y luego dos haces se desplazan en las direcciones X e Y a través de la habitación. A partir de la diferencia de tiempo entre el flash y los cambios, un microcontrolador y un fotodiodo, más un poco de trigonometría, es todo lo que necesita para decir dónde está el dispositivo receptor. Sin comunicación de red, sin servidor centralizado, nada; la simple detección pasiva de los cambios hace la mayor parte del trabajo.

Y decimos más. Los columpios no vienen con tanta frecuencia como le gustaría. La mayoría de los sistemas que utilizan un faro también tienen una unidad de medida inercial (IMU) con un acelerómetro y un girómetro. La IMU ejecuta movimientos de alta frecuencia y está disciplinada por las actualizaciones menos frecuentes de Lighthouse. Combinado, el sistema tiene una respuesta muy rápida y precisión a largo plazo.

Hilado

Imagina que te refieres a donde algo está a 1 mm a una distancia de 5 m. Eso le da un ángulo de 200 microrradianes: ¡el mismo ángulo bajo la tendencia del ancho del papel de escribir extendido a lo largo de un brazo! Si. Peor aún: para obtener información de distancia del procedimiento triangular, necesitaban una resolución angular cuatro veces mayor. Tiempo de giro, basado en un cilindro giratorio de 60 Hz, que se reduce a una medida de tiempos dentro de un ciclo de un reloj de 48 MHz. No hay problema para el microcontrolador.

Pero asegurarse de que el espejo giratorio gire a una velocidad constante con el mismo grado de precisión es difícil. Usaron un sensor óptico de reflexión. extremo delgado: 94 nanómetros. Luego está el sistema de control del motor que procesa esta información. Lo accionaron lo suficientemente bien como para girar a la misma posición hasta 2.500 átomos (!) Usando un trozo de cinta de aluminio en un rotor de plástico, con unos fantásticos cojinetes de disco duro dinámico-fluido.

Luego está el extremo receptor. No pudieron usar rayos láser ridículamente fuertes para el barrido, por lo que hay 120 dB de ganancia analógica, con algo de preparación de la señal en el camino. El haz envuelve el sensor alrededor de Mach 5, y el sensor, un BPW34 viejo normal, tiene solo unos pocos milímetros de ancho.

Faro falla

El camino hacia el éxito de Lighthouse se parece un poco al piso de nuestra oficina: lleno de prototipos fallidos, ideas a medio hacer, materiales creados y globos de prueba emplumados. Las cosas que podría esperar operar, como un motor de cojinete de bolas de lujo y agradable, resultan tener mucha fricción y problemas de manera irregular.

Incluso con sus elegantes motores de flujo, hay períodos en los que todo funciona bien y luego períodos en los que todo sale mal. Parte del desafío en el proyecto midió todos estos errores a unas pocas partes por millón. Terminaron calibrando y corrigiendo sobre la marcha.

Para construir un prototipo, comenzaron con elementos de línea láser de eBay. Y funcionaron bien para la prueba de concepto de mierda, pero simplemente no están construidos según las especificaciones que Valve necesitaba para un producto de alta calidad. Además, iban a pedir cientos de miles de cada pieza; necesitaban garantizar la misma calidad durante la larga producción. Y eso sin considerar el calor o la vida útil del láser.

Los lentes de stock no eran mejores. Los encargaron a una empresa que les envió una bolsa de 10,000 lentes sueltos que llegaron, naturalmente, rayados. El siguiente fabricante les envió tres tipos diferentes de lentes, vendidos bajo un SKU. Al final, terminaron produciendo sus propios lentes porque lo necesitaban.

Problemas abiertos

[Alan]El discurso fue notablemente sincero. Era como si estuviera hablando con una audiencia teóricamente consciente que se preocupaba por cómo funcionaban las cosas. (Lo estaba.) Y eso significa que tiene que sumergirse no solo en los defectos y escollos, sino incluso en los rincones oscuros del diseño donde todavía es posible mejorar.

La sincronización óptica sigue siendo un problema abierto, por ejemplo. Aunque es muy inteligente, probablemente sea el factor limitante para expandir el sistema a salas más grandes; utiliza un pico de 50 W por parpadeo. La duración requerida por el haz de sincronización también ralentiza el sistema en general. Los sensores no pueden reaccionar a los cambios mientras aún están cegados por la sincronización. ¿Existe un híbrido RF / ligero en nuestro futuro?

Los fotodiodos utilizados son grandes, para aumentar la sensibilidad, pero son piezas inmediatamente disponibles. Como necesitan ver todas las señales de la sala, hay muchas. Estos dos hechos crean un desafío de diseño para producir rastreadores más pequeños.

Con toda la investigación, la sangre, el sudor y las lágrimas se gastaron en el sistema del motor mecánico, [Alan] sugiere que quizás MEMS o alguna otra vía electroóptica para hacer los vastos haces podría ser una mejora si puede funcionar con el mismo grado de resolución, es decir.

La distancia de los sensores está triangulada, basada enteramente en ángulos. Si también fuera posible agregar un medidor durante el vuelo a los láseres extensos, esto facilitaría mucho la localización 3D.

Licencia para piratear

Al final del discurso, [Alan] señaló que Triad Semiconductor le venderá un ASIC en una placa de interruptores, lo que simplificará enormemente la creación de su propio dispositivo Lighthouse. HTC, la empresa que vende todo el sistema, le venderá las balizas una por una si no quiere la experiencia de realidad virtual completa. Esta es una tecnología muy abierta y pirateable.

De hecho, ¿cómo [CNLohr] trabajó en la ingeniería inversa del protocolo utilizado por uno de los controladores HTC Vive, además de [Alan Yates] él mismo se detuvo para ofrecerle alusiones, sin dejar caer spoilers. Ahora eso es jadeante.

  • Timothy Gray dice:

    completamente demasiado realizado. Simplemente use becons que envían información digital a través del IR. funciona bien para los auriculares de infrarrojos de los años 90

    • JM dice:

      Todos sabemos lo bien que funcionaron. Te quedaste en una cápsula y enfermaste, porque el rastro había desaparecido en cierta ocasión. Creo que el objetivo de esto es conseguir una posición lo más precisa posible para evitar la sensación de vértigo.

    • OLD_HACK dice:

      De manera similar a los pensamientos de Tim, también pensé en eliminar la necesidad de flash arrastrando la modulación de oscilación de frecuencia del haz de luz para bloquear una señal de disparo PLL de alta velocidad para sincronizar las posiciones del haz de una manera similar al radar Doppler. Tal vez establezca la modulación convertida hacia abajo como el ángulo numérico (codificado en la base 2 para el cierre directo de mcu en la pérdida de portadora), cambie a la izquierda 2 lugares decimales sin fpu y cambie el eje Y / X a diferentes bandas de modulación, por lo que cada uno da una posición absoluta datos (es decir, el decodificador da los ángulos para ambos ejes, con un eje compensado por 4k más o menos).

      Sospecho que hay algunas radios de E / S IRDA y de fibra óptica que pueden manejar bien la tarea.
      El receptor requeriría un mínimo de 3 receptores ópticos, 3 amperios de alta frecuencia, 6 detectores AFE y un SoC de $ 5.

      Además, las imperfecciones de rotación se pueden filtrar verificando la codificación modulada para una posición conocida, porque con un codificador rotatorio económico puede realizar la corrección de posición antes de cerrar mientras el láser está mirando a través.

      Ahora dale a Tim algo bueno ... es Navidad 😉

      • Alan Yates dice:

        Enviar información angular en el propio haz es una forma obvia de reemplazar las emisiones ópticas sincrónicas. La dificultad es hacer esto con suficiente precisión sin agregar demasiado costo al sistema de sensores. La ecuación de resolución de radar se cumple con técnicas simples de FM, obviamente enfoques digitales directos o convolucionales que funcionan como técnicas de compresión de pulsos, son una mejora. Sin embargo, el ancho de banda de banda ancha y el consumo de energía de los sensores AFE y el sistema de procesamiento pueden aumentar considerablemente.

        • OLD_HACK dice:

          Entonces, aproximadamente 5 m con 1 mm de granularidad son aproximadamente 5000 posiciones discretas.
          Aplicamos un mínimo de sobremuestreo 2X a las señales del eje por un costo de ancho de banda de 20 kHz.
          O 24 kHz con separación de 4k entre fuentes de señal.

          El SA605D ($ 2.95 en 24 horas) admite hasta 500 MHz y tiene un ancho de banda de 30 Kz con filtros de cerámica baratos.
          Es más viejo que yo y contiene casi todo lo que necesitas para probar si funciona.

          Por lo tanto, la parte inicial de la tecla pío pulsa la tecla PLL, y el período de señal final da la aproximación lineal codificada del ángulo. Con calculadoras fpga paralelas simples, nos aferramos a una marca de tiempo de un reloj central global, calculamos las estimaciones periódicas de la señal fundamental y, por lo tanto, derivamos la discrepancia de fase incidente para la orientación debido a la proximidad de los puntos de muestra. Debido a que el intervalo de barrido se separa explícitamente, el umbral captura automáticamente la muestra del eje en el búfer apropiado después de corregir la constante de desplazamiento angular de 4096 Hz. Cuando se producen al menos 6 bloqueos de señal sin un temporizador, las muestras de posición y postura del triángulo axial se pueden conectar a un filtro tubular de paso bajo y así sucesivamente.

          Tenga en cuenta que debido a que un fpga rápido es capaz de calcular un desajuste de fase mucho más allá de la precisión de los filtros cerámicos, nos quedamos con menos del 5% de error de derivación de posición absoluta a lo largo del tiempo. O alrededor de + - 0,5 posiciones discretas deben percibirse como estables.

          Y finalmente llegamos a:
          3 superficies * 3 puntos de muestra * $ 1.5 óptica * $ 5 procesamiento de señal = $ 58.5 + soporte de silicio

          YMMV, ¿cómo hice este Gedankenexperiment después de unas cervezas alemanas 😉

          • akjsdflkj dice:

            Silencio. Si fue tan fácil y barato, ¿dónde está su entrada al mercado? inb4 demasiado genial para eso inb4 autismo inb4 sillón ingenieros

  • Dan dice:

    Pasan el problema a la gente tan ágil como Alan, pero que no tiene su habilidad.

  • Alphatek dice:

    Todo ese esfuerzo en una idea condenada al fracaso. Un verdadero concepto erróneo de "costo moderado" en acción.

    • asdfTheThird dice:

      ¿Llamas a Lighthouse una falla o una falla de realidad virtual?

      me queda

    • cnlohr dice:

      Determinación angular perfectamente linealizada. Literalmente diez veces más preciso que los sistemas basados ​​en cámaras. Escalabilidad de baliza extrema. No hay nada parecido a la tecnología de la luz.

  • Ostraco dice:

    “Los fotodiodos utilizados son grandes, para aumentar la sensibilidad, pero son piezas disponibles de inmediato. Como necesitan ver todas las señales de la sala, hay muchas. Estos dos hechos crean un desafío de diseño para producir rastreadores más pequeños. "

    Algo parecido al diseño del ojo de una mosca.

    “La distancia de los sensores está triangulada, basada enteramente en ángulos. Si también fuera posible agregar un medidor durante el vuelo a los láseres extensos, esto facilitaría mucho la localización 3D. "

    Relojes atómicos en miniatura.

    • Leithoa dice:

      ¿Volvió el faro cuando lo golpearon? Diferente longitud de onda o señal para cada baliza.
      Cada auricular sería ligeramente diferente en términos de la demora de respuesta correcta, pero idealmente sería bastante compatible.

    • FrankenPC dice:

      Eso es lo que pensé al principio. 4 cubos etiquetados izquierda / derecha delante / detrás. Los auriculares saben cuál es cuál y se transmiten mediante un oscilador de alta precisión sincronizado a través de wifi. Mini triangulación GPS. Maldita sea ... inserta altavoces en ellos y proporciona también sonido de posición 3D.

  • bentwookiee dice:

    La-Tecnologia está empezando a darme el mismo miedo que YouTube ... "Ah, aquí hay una buena noticia. Estoy bien, me alegro de haber aparecido. Ahora, no te desplaces a los comentarios ... no vayas a los comentarios ... ah mierda, ahora estoy triste. "

    • Alberto dice:

      https://chrome.google.com/webstore/detail/herp-derp-for-youtube/ioomnmgjblnnolpdgdhebainmfbipjoh
      https://addons.mozilla.org/en-US/firefox/addon/herp-derp-for-youtube/

      • Dax dice:

        Simplemente bloquea todas las cookies de YouTube. También eliminas el "recordatorio privado" que aparece en tu rostro cada cinco videos.

        • Martín dice:

          No tengo esto, tal vez como resultado de usar un bloqueador de anuncios.

    • huésped dice:

      Lo mismo aquí ... Un par de comentarios realmente ignorantes de inmediato. Veo que el Dr. Yates ya ha respondido a publicaciones más inteligentes en este hilo. Evitaré responderle directamente mientras le presento con calma que esta es una de las mejores actuaciones que he visto en mucho tiempo. Un hombre tan humilde que obviamente evolucionó mucho más allá de un "hacker de hardware" hace mucho tiempo. Digo esto como alguien que ha estado haciendo proyectos complejos de RF durante casi 2 décadas y también como alguien que realmente tiene un HTC Vive (que funciona bastante bien). Por favor, más como esto.

    • Elliot Williams dice:

      Seguir desplazándose. La Nancys negativa pronto entró en este hilo. Se vuelve constructivo / inteligente por debajo.

  • Leithoa dice:

    Me pregunto si emparejarlo con una cuadrícula de discoteca estilo Kinect / Wii sería más sencillo en el punto de procesamiento. Evidentemente, las patentes y demás lo impiden.
    Una solución trilateral mecánicamente sería más simple pero el procesamiento está creciendo, asumiendo que usamos luz / radio nuevamente como una señal local. Aunque permitiría utilizar un volumen mayor con menos balizas.

    Todos estos sistemas de iluminación son buenos, pero la verdadera diversión llega cuando existe una solución de realidad aumentada. Barricadas de paintball o utilería teatral que el usuario puede reorganizar a voluntad. Esto costará rápidamente con las soluciones actuales, ya que necesitaría varias balizas para cada habitación. WiFi o BTLE rodearían las preocupaciones de la pared, pero luego explota RF en todas partes, lo que puede causar problemas y casi con certeza aumentar los requisitos de procesamiento.

  • AMA dice:

    Una línea de hilado deja mucho espacio. Aún no he visto el video, pero me recuerdan los códigos de radar. Cuando hizo el patrón para encontrar el rango, la mayoría de los cambios son bastante pequeños y tiene sentido tener muchos bordes en la señal detectada. Me pregunto qué tan fácil sería hacer girar una complicada tormenta de líneas, tal vez una disposición poligonal de espejos.

    • ALINOME el A dice:

      En el nivel de precisión que tienen, un espejo multifacético sería muy caro.

      Probablemente sería más fácil agregar un segundo láser a la trayectoria del rayo (usando un cubo separador de fase) y usarlo para generar las líneas adicionales. Sin embargo, eso requeriría una gran parte de la parte del detector, tal vez incluso necesitando sensores adicionales, porque a diferencia del radar, con IR tiene mucha interferencia.

    • Alan Yates dice:

      Sí, puede hacerlo por completo, y ya he hablado de estos enfoques antes. Los requisitos de energía aumentan porque emite algo más que un avión de luz. Un faro se derivó de sistemas de emisión más paralelos y se exploraron muchas técnicas de codificación de baja correlación cruzada (tanto espaciales como temporales). La relación costo / rendimiento y el mercado de tiempo complejo impiden hacer tales cosas en la primera versión, pero no está prohibido en absoluto en versiones futuras.

      Los espejos poligonales tienen límites de ángulo de escaneo y oscilaciones de ángulo / tiempo no lineales. Nada incomprensible, por supuesto, pero nuevamente más complejidad, costo, tamaño, masa, potencia, etc. El primer diseño de un sistema similar a un faro que creé fue un escáner poligonal y funcionó más como un radar con objetivos pasivos. , o sensores interrogados activamente que respondieron a la base. El deseo de descentralizar la informática en el sistema para mejorar su escalabilidad y privacidad me alejó de enfoques en los que la estación base necesita saber algo sobre los objetos rastreados.

      • Lee Cook dice:

        ¿Ha intentado implementar un ventilador doble de ángulo fijo? Después de ver el video, ahora me pregunto si chocaré con una pared de ladrillos técnicos que ya te has encontrado:
        https://la-tecnologia.io/project/14977-room-based-vr-positioning

        Si no lo ha probado ... ¿Por favor? 😀 😀
        Después de tanto tiempo, realmente quiero ver si el principio tiene mérito. De hecho, consideré seriamente volar a los estados a la conferencia para ver su presentación y preguntarle sobre mi idea.

        • Alan Yates dice:

          Sí, nuestro último proyecto es un escáner de “haz en V” como esos sistemas de radar de gran altitud justo después de la Segunda Guerra Mundial. Utiliza dos vigas en un rotor, cada una con inclinaciones en la dirección opuesta. Esto es un poco diferente de lo que describe, creo que ¿quién tiene dos vigas pero no está inclinado en relación con el eje de rotación? Las principales dificultades técnicas son la pérdida de visión asociada con la inclinación de los ventiladores y una mayor sensibilidad a las tolerancias de fábrica.

          Otro sistema "estilo faro" que modelé utiliza haces que no son de radio. No requiere sincronización en algunas implementaciones y puede proporcionar información extensa con menos sensores, pero requiere rotores muy grandes para una línea de base. Puede ser divertido construirlo en 2D y usarlo para un robot tortuga o algo similar limitado a moverse en un avión. Dicho faro del estilo utilizado con Steam VR pero aplicado en 2D es muy simple, un rotor de 3 sensores te da una pose 2D para navegación plana. Descubrí que los motores de CC sin escobillas son un conjunto de rotor fácil para piratear experimentos de Lighthouse. Por ejemplo, solo puede imprimir en 3D un conjunto óptico como este: https://twitter.com/vk2zay/status/761353466010738688

          Otro enfoque alternativo de navegación robótica 2D es usar estaciones base Live montadas en las esquinas de la habitación, pero para forzar al solvente a operar solo en un avión donde los sensores de sus robots se están moviendo. Cada estación base le proporciona dos medidas angulares por sensor y es posible construir una transformación a partir de las medidas de altura de acimut de una base en posiciones xy en el plano. El truco consiste en calibrar este sistema y resolver la pose de la aeronave en el sistema de coordenadas de la estación base. Originalmente iba a presentar la construcción de este problema en particular como una "tarea" para la presentación de La-Tecnologia, pero se cortó por un tiempo. Es bastante práctico y útil ahora para los piratas informáticos robóticos, así que lo menciono aquí y tal vez alguien lo ataque. No es especialmente difícil de hacer si está utilizando un modelo simplificado de la estación base, que probablemente sea lo suficientemente bueno para muchas aplicaciones.

          • Lee Cook dice:

            Oye, eso es muy bueno. Aún necesitaría tener motores sincronizados con precisión, pero en teoría, dependiendo de la inclinación de la V, aún podría obtener una función x / y para cada sensor. Muy genial.
            Mi idea era intercambiar la sincronización (digo intercambiada, pero eso implica que tenía sincronización en un punto, no es cierto) y la velocidad de rotación absoluta, por ángulo absoluto y solo medidas angulares relativas.
            ¡Oh ... crea la óptica para V con una línea de disección y podrías tener una posición absoluta, pero la poderosa para velocidades de rotación variables definidas durante el vuelo del sensor!

          • Lee Cook dice:

            O ... una forma de "N" para lo mejor de ambos mundos al determinar la posición en un swing independientemente de la velocidad de rotación.

    • Sheldon dice:

      Desde que leí esto, me he estado preguntando cómo se podría implementar una "tormenta de líneas" en un sistema (bueno, más porque me gusta el término).
      Me preguntaba que si cada escaneo no fuera solo una línea, sino un par de líneas con cada ruta de escaneo de baliza con un espaciado de línea diferente (por lo que para dos balizas tendría 4 intervalos de pares de escaneo diferentes), podría determinar qué línea de escaneo fue detectado. Esto podría permitir que ocurran múltiples escaneos simultáneamente mirando tiempos válidos entre recepciones de pulso y, si las velocidades de escaneo fueran ligeramente diferentes, aliviaría algunos puntos inmóviles en ubicaciones “muertas” donde los escaneos colisionan en el espacio 3D moviéndolos constantemente. Efectivamente, escanearía un código de barras proyectado simplificado a través de la habitación.

      • Lee Cook dice:

        https://la-tecnologia.io/project/14977-room-based-vr-positioning
        🙂

        • Sheldon dice:

          Supongo que estaba pensando en algo mucho más simple porque no concluí nada del tiempo entre las dos líneas más allá de usarlas como identificador. Más que un paso del sistema de iluminación actual en lugar de lo que leí de la página IO, hay algunas conclusiones importantes de los dos escaneos y múltiples sensores.

  • Cuenta dice:

    Gran presentación, ¡me encantó!

  • Ostraco dice:

    "Descubre dónde está la cabeza del espectador ubicado (y orientado) en una habitación es un viejo problema de la realidad virtual, y ha habido una serie de soluciones en las últimas décadas ".

    Creo que un artículo futuro debería analizar cómo las HoloLens de Microsoft resuelven el problema.

    • W dice:

      Sí, por favor. No he probado Vive, pero hacemos algunas cosas con Hololens aquí donde trabajo, y el seguimiento y la estabilidad en ellos parecen bastante buenos.

      • Que no dice:

        ¿No las hololentes simplemente no miran los objetos en la cámara con una cámara y los usan como referencia que nunca molesta una posición absoluta?

  • Chris Harper dice:

    Interesante obras modernas de tecnología muy antigua. Espero que algunos lectores de HaD encuentren esto interesante: https://en.wikipedia.org/wiki/VHF_omnidirectional_range

    Breve explicacion:
    Las aeronaves han estado navegando con tecnología similar (VOR) durante décadas. Es el mismo concepto, pero con radio direccional. Es un haz estrecho que barre un total de 360 ​​*. Luego hay una señal de "pulso" cuando el rayo apunta hacia el norte. El retardo relativo entre los dos pulsos (es decir, el pulso de la baliza panorámica y el pulso a medida que pasa el haz impulsado) permite que un receptor de radio simple determine el ángulo del receptor con respecto a la baliza. Si ve el haz dirigido al 25% de la demora, está al este, al 50% al sur, etc. Una vez que sepa la posición de dos postes indicadores y su ángulo relativo con ellos, puede triangular su posición. .

    • Lee Cook dice:

      Este era un sistema de modulación de fase y dependía de que la aeronave recibiera y comparara ambas señales. Obtuvo la precisión porque era puramente analógica y porque la señal estuvo comparativamente disponible durante un tiempo.
      Sería casi imposible codificar una resolución sub-mrad de detección de fase en sensores lo suficientemente pequeños para ser utilizados en un casco de realidad virtual y lo suficientemente baratos como para ser viables.

      • Chris Harper dice:

        Eso es correcto, y eso es exactamente lo que hicieron. Como mostró el video, midieron la sincronización de los pulsos (y compensaron todos los errores) con la suficiente precisión para discriminar la información de fase y medir el ángulo con bastante precisión (mencionó 200u Radianes, pero no estoy seguro si ese fue un número de muestra arbitrario realista) para sus necesidades.

        • Lee Cook dice:

          Si bien estoy al tanto de la publicación cerca de la parte superior del hilo troll, todavía tengo que estar en desacuerdo; los sistemas se basan en principios completamente diferentes.
          Una baliza tiene un pulso inicial y una oscilación láser programada para comenzar en ese pulso con una velocidad de rotación ajustada con mucha precisión. El tiempo entre el pulso y los impactos del láser da el ángulo.
          Los VOR usan dos señales constantemente con una barrida y su fase de señal cambia según el ángulo que indica y el dispositivo mide el ángulo comparando las dos señales en el momento en que recibe ambas. La velocidad de rotación no importa para los VOR, de hecho, si la base apuntaba constantemente al objetivo en lugar de barrer, el objetivo siempre podría determinar su rumbo.

    • Alan dice:

      Me traes de vuelta a mis días de servicio en la RAAF.
      El letrero que esto me recordó fue el "TACAN": https://en.wikipedia.org/wiki/Tactical_air_navigation_system

  • No lo siento dice:

    Hace 9 años ...
    2:45 https://www.youtube.com/watch?v=Jd3-eiid-Uw

    • jlboygenius (@jlboygenius) dice:

      ¡Ay, me olvidé por completo de esto! ¡Recuerdo haber visto esto y fue increíble!
      Supongo que Oculus también vio esto, porque la ranura es básicamente el mismo sistema.

  • John Kyles dice:

    https://www.htc.com/us/about/newsroom/2016/2016-01-13-htc-wins-at-ces-2016/

  • zakqwy dice:

    Gran presentación. Me gustó el comentario [paraphrased]: "Es fácil construir un desagradable sistema Lighthouse usando basura, pero es realmente difícil construir un buen sistema".

    Según tengo entendido, los sistemas de radar se han mejorado drásticamente al alejarse de las radios giratorias y las matrices de fase y la transmisión de haz electrónico. No sé mucho sobre la técnica te, pero ¿no son los arreglos de fase óptica algo también? Supongo que hay muchas limitaciones prácticas que impiden que esto sea una buena solución.

    • Erik Johansson dice:

      Estamos empezando a obtener lidars más baratos con un sensor de estado sólido http://diydrones.com/profiles/blogs/velodyne-50-us-breakthrough-solid-state-lidar

      Declaran alrededor de $ 3200 para lidars más grandes, por lo que el costo es un problema.

      • Ostraco dice:

        Me imagino que los autos autónomos se volverán más comunes, las partes en ellos serán más baratas y estarán más disponibles.

    • Centinela SOI dice:

      Los sistemas de matriz de fase para radares se basan en transmisores / receptores sincronizados electrónicamente o en señales retrasadas físicamente (por ejemplo, conmutación de diferentes longitudes de cable coaxial) y las antenas colocadas a un cierto espaciado (a menudo la mitad de la longitud de onda). Obtienen su precisión. comparando la fase de las señales de MHz o GHz. Óptico es una magnitud adicional 5 más alta o más alta (300 THz +) por lo que tanto las direcciones de fase precisas como la ubicación cercana son imprácticas en el mejor de los casos. Es por eso que imponemos una señal además de la óptica en lugar de intentar manipular la frecuencia óptica en sí.

      Sorprendentemente, tenemos medidores láser en términos de su frecuencia óptica. Sin embargo, son tan sensibles que son difíciles de usar en mediciones dinámicas.

      https://eo.wikipedia.org/wiki/Michelson_interferometer

  • msat dice:

    Esa fue una presentación realmente educada. ¡Gracias Alan y HaD!

  • Andrés dice:

    ¿No funcionarían bien los espejos galvanométricos utilizados en los proyectores láser en lugar de los motores y serían precisos?

    • Alan Yates dice:

      La respuesta corta es no.

      La mayor limitación del escaneo galvánico (o MEMS o escáneres electroópticos) es el ángulo de escaneo. Puede utilizar ópticas en expansión para obtener suficiente campo de visión, pero el conjunto probablemente requiera una alineación activa durante la fabricación o una calibración dinámica durante el funcionamiento, combinado con el hardware generalmente más caro, que sería prohibitivamente caro.

      Otra complicación de la mayoría de los motores ópticos alternativos es una relación de ángulo de tiempo no lineal. Esto es algo que puede calibrar ligeramente, pero la estabilidad de esa calibración es cuestionable sin bucles de control para mantenerla en el rango completo de temperatura de funcionamiento, orientación relativa a la gravedad, etc. El sistema necesita precisión en las primeras partes. por millón, esto es extremadamente difícil incluso con el enfoque de fuente o espejo giratorio mucho más simple.

      Las ventajas de otras tecnologías de exploración son importantes, especialmente los enfoques electroópticos, que no se ven afectados por las aceleraciones. En este momento, nada es más barato y funciona mejor para el subsistema óptico que un motor BLDC simple con un cojinete de fluido.

  • Estimado Sr. Yates dice:

    ¿Qué fabricantes de láser / lentes consideró confiables? Compramos en volúmenes moderados (~ 1k) y hemos tenido tantos problemas con la última docena de proveedores que tenemos que comprar / probar / pedir a todos.

  • topógrafo dice:

Fernando Román
Fernando Román

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.