Misurare la distanza di un oggetto

Per misurare la distanza di un oggetto “bersaglio” rispetto a un punto di riferimento con sistemi sistemi embedded a basso costo tipo Arduino/Raspberry è possibile utilizzare diverse tecniche:

  1. Misurare il tempo di volo tra segnale emesso ed echo dal bersaglio utilizzando un solo trasduttore misura_tempo_volo
  2. Misurare il tempo di volo tra trasmettitore e ricevitore distinti, ma sincronizzati (one way ranging)
  3. Tempo di volo tra due sistemi (ognuno con rx e tx ) dotati di orologi non sincronizzati  (two way rangingtwo_way_ranging
  4. Misurare la variazione di fase di un segnale variazione_di_fase.png
  5. Interferenza tra onde prodotte da sorgenti coerentionde_coerenti
  6. Misurare la variazione di intensità del segnale ricevuto (l’attenuazione  dipende dalla distanza percorsa dal segnale)

Tutte queste tecniche  richiedono un qualche tipo di segnale di test. Il segnale può essere di tipo:

  1. Ottico (Visibile o IR)
  2. Acustico (Ultrasuoni)
  3. Radiofrequenza

In base al tipo di segnale utilizzato sarà necessario scegliere un sensore (trasduttore) adatto alla misura da eseguire.

Bersaglio in Movimento e tracciamento della posizione

Per ottenere una stima accurata della distanza ad un istante t_0  tutto il processo di misurazione deve essere completato in un periodo di tempo sufficientemente breve da poter considerare “immobile” il bersaglio durante il periodo di misurazione.

Inoltre per tracciare lo spostamento del bersaglio è necessario acquisire un di misure (campioni) sufficienti a ricostruire la traiettoria nello spazio del bersaglio: se il numero di campioni è troppo basso potrebbe non essere possibile ricostruire la traiettoria del bersaglio nello spazio.

Nel caso di un bersaglio “in movimento” le prestazioni del sistema di misura devono essere adeguate in termini di velocità di acquisizione dati oltre che di accuratezza. Il requisito di “velocità” limita fortemente la possibilità di utilizzare tecniche statistiche e di elaborazione dei segnali che richiedono l’acquisizione di un numero elevato di misure per migliorare l’accuratezza della stima.

 

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