Inlägg

Simulering – v31

figur1

Figur 1: Simulering av testet som utförs av Experimentteamet. En elektrisk potential är applicerad över vänster och höger vägg som skapar ett elektriskt fält representerat av de röda strömlinjerna. Field-millen och de andra väggarna är jordade.

Testet av den riktiga field-millen har blivit försenat och vi väntar på resultaten för att jämföra våra simuleringar. Istället har vi arbetat mycket på rapporten och hittat mer referenser på vårt arbete. Vi har även testat vårt tidigare arbete och dubbelkollat vår Matlab-kod för att vara säker på att allting fungerar korrekt. Team Experiment upptäckte brus när de testade field-millen, vilket visade sig vara en isolator mellan sensorplattorna som blev laddad och skapade ett oönskat elektriskt fält som störde mätningarna. Vi kommer att göra simuleringar av detta under nästa vecka för att jämföra med deras mätningar.

//The test of the real field mill has been delayed and we are still waiting for the results to compare our simulations. Instead we have been working alot on the report and finding more references to our work. We have also tested our previous work and double checked our Matlab code to make sure everything works correctly. The Experiments team discovered some noise when testing the field mill, which turns out to be an insulator between sensor plates being charged and caused an unwanted electric field that disturbs the measurements. We will be doing simulations of this during the next week to compare with their measurements.

Simulering – v29

Den här veckan har vi bara varit två personer i simuleringsteamet så vi har bara jobbat på rapporten som ska skrivas. Vi har en struktur vi är nöjd med och fått till ett första utkast med text till det men mycket jobb återstår. Många kommentarer i texten om saker vi inte förstår eller är säkra på eller något om referenser som saknas. Eftersom vi också skriver på engelska, händer det mer än ofta att man läser en mening man just skrev och inte förstår vad man menade. Rapportskrivandet tar tid men är tillfredsställande när man väl får till en mening eller ett stycke som skulle passa i tidskriften Nature eller verkligen förstår något man gjort tidigare.

Nästa vecka kommer det hända mer, då kommer vi göra lite simuleringar för att jämföra med riktig data från sensorn och jämföra dessa, det kommer bli spännande!

//We have only been two people from the Simulation team this week so we’ve been working on the report, doing what you usually do writing a report. We have come up with a structure that we think are pretty good and some text to go with it, but there is still a lot of work to be done. The’re many comments in the text about stuff we’re not sure about, something that needs references and many sentences that when you read them the second time, make no sense. As you have probably already guessed English is not our first language so there is constantly 20 tabs in the web browser with random word searches. Progress is slow but the satisfaction when you nail a sentence or understand something you didn’t understand before is all worth it.

Next week we will do some simulations specifically for comparing data measured from the real field mill. This will be very exciting!

Simulering – v28

sim_2

sim_1

I veckan har simuleringarna legat på hyllan, vi har jobbat mestadels på att dokumentera allt vi gjort i en rapport för att se till att vi inte glömmer bort saker. Konrad gjorde sina sista dagar i veckan då han bara läser den kortare kursen och till veckan kommer Emil och Haidar vara på semester vilket gör att vi kommer gå lite på sparlåga. Vi tänkte på det lite som en storstädningsvecka, vi har fixat och kommenterat kod så att den blir lättare att använda i framtiden och tittat på vilken simuleringsdata vi har och behöver samt skrivit rapport.

Nästa vecka kommer vi fortsätta med dokumentationen och köra lite mindre simuleringar på rotorn till sensorn.

//This week the simulations has taken a backseat apart from a few that we went back and looked at again. Everything has been about getting all the results into writing and reflect on what we have actually done these weeks. Konrad left us yesterday since he only took the 7.5pts course and next week Haidar and Emil are going on a short vacation, so things are slowing down for a while. One could describe this as a cleaning-week. We have been fixing and commenting code so that it’s easy to use and read, looking at what simulation data we have and writing parts of the report. So nothing new has really happened.

Next week we will be continuing on the writing and do some small simulations on the rotor of the field mill.

Simulering – v27

sim_1
Figur 1: Figuren visar effekterna som sensorn har på det elektriska fältet kring sig där varje axel i planet är en infallande vinkel på det elektriska fältet och höjden på ytan är hur mycket fältet påverkas.

sim_2
Figur 2: Figuren visar en av funktionerna för att korrigera för geometrin, då sensorn är placerad på månlandaren.

Den här veckan har simuleringsgruppen arbetat med datahantering. Vi har tittat på hur bra vi kan förutsäga inkommande vinklar på det elektriska fältet beroende på var sensorn sitter. Förra veckan såg vi hur bra/dålig vår modell var och nu i veckan har vi arbetat på funktioner som kompenserar för detta. Dessa funktioner kan kompensera för förändringen i e-fältet och genom att skapa dessa funktioner hoppas vi kunna skapa ett mätbart sätt att se vart sensorn ska sitta för bästa möjliga mätningar. En nackdel med modellen om den skulle användas för faktiska mätningar är att den måste vara väldigt exakt, och vi behöver ta fram ett sätt att förutspå felmarginalen i den. Fördelen med funktionerna och modellen är att vi kan ta fram vinklar som i annat fall skulle vara omöjliga.

Vi har också börjat titta på solcellernas påverkan av e-fältet för att se om vi behöver ta hänsyn till dessa.

//This week the simulation team have done some more work with simulation data. Seeing how good we can predict incoming angles of the electric field depending on the layout and position of the sensor. Last week we saw how good our predictions was compared to the real values and this week we have been working on correcting these by defining functions based on the geometry. These functions can then compensate for the change in electric field based on the geometry. By doing these compensations we hope to create a way to measure how much the electric field is changed depending on where on the lander we are placed. The more we have to correct the worse the placement is. The bad part of this is that we have to make really accurate simulations if this is to be used in actual measurements, the good part is that if we actually make a good enough model, we can get really good results. The only hard part is actually predicting the error of the corrections (and later electric field) once we are actually standing on the moon. This is one part of what we are working on right now.

We also just started looking at the solar cells placed on the lander, these should by themselves create their own electric field, a field we have to approximate to see how much it interferes.

Simulering – v26

sensor_surface

Det går bra nu. Förra veckan gjorde vi några stora simuleringar på sensorn där vi undersökte de elektriska fälten från nästan alla möjliga infallsvinklar. Den här veckan har handlat om att bearbeta den datan för att se vad vi kan få ut av det. Än så länge har det varit massor av trigonometri, vektorer och föreställningar av “skeva” (kroklinjiga) koordinatsystem i huvudet. Än så länge kan vi se riktningen av fältet i ett plan och nu jobbar vi på att hitta amplitud och “attackvinkeln”. Vi är också intresserade av att se om det finns några blinda punkter i sensorn, där vi får samma data från två eller fler vinklar.

//So things are going well. Last week we did some big simulations on the sensor where we looked at the electric field from almost every angle. This week has been all about processing that data to see what we can get out of it. So far it’s been a lot of trigonometry, vectors and picturing skewed coordinate systems in our heads. So far we can see the orientation of the field in one plane and now we’re working on the amplitude and “angle of attack”. What we’re also interested in is to see if there are any blind spots in the sensor, where we get the same data from two or more angles.

Simulering – v25

sim_1
Figur 1: På bilden ser vi Field millen och mesh-elementen.

Det har varit en hektisk vecka i simuleringsgruppen. Tills i fredags verkade allt gå på räls tills det att ingenting fungerade och vi inte visste varför. Business as usual can man säga, så inget att oroa sig över. Fokus i veckan har då varit att förstå varför saker beter sig som dom gör och hur vi arbetar kring det. Det har handlat om att se till att värden är korrekta och varför dom är det. Mesh (indelning av domänen vi beräknar saker på) har varit ett stort fokus och vi har gjort små förbättringar varje dag. Finare mesh betyder också mer beräkningskraft något som vi håller på att lösa. För tillfället kör vi simuleringar parallellt på flertalet datorer men ska i nästa vecka förhoppningsvis flytta över dessa på en mer kraftfull server. Då ska vi även fått fram bra resultat på landaren med sensor och hur E­fälten ser ut. Datat från detta ska göra det möjligt att börja arbeta på en algoritm som tar ut storlek och riktning på det elektriska fältet. Förra veckans bild var kanske det tråkigaste man kan visa, så denna vecka tog vi en bild på meshningen över sensorn.

//This week has been a hectic one. As of last Friday everything seemed to go really good until nothing was right and we didn’t understand why. This is usually the case so this week has been all about understanding why things behave as they do. It has been all about getting the proper values and making sure they are correct and why they are correct. Meshing has gotten lots of attention (dividing the simulation domain in small volume elements) and we are taking small steps every day in making the simulation more detailed. Finer meshing also requires more computing power, and we are now at the point where we are splitting the simulations on 3-6 desktop computers.

As of next week our hope is to do the simulations on a local server that has a lot more computing power. At the beginning of next week we should have some good results on the lander with a detailed sensor placed on it. Data from this should make it possible to start creating algorithms that uses the sensor data to extract the magnitude and direction of the electric field.

Faraday-bur och solceller

con_scli

Det är ännu en underbar dag här med Umeå Lunar Venture-projektet!

Team Konstruktion ska fortsätta skriva ut delar till prototypen och designa en saxlyft. Team Experiment ska bygga en Faraday bur för att mäta de elektriska fälten. De kommer även att montera ihop det nya mätinstrumentet och testa kopplingarna samtidigt. Team Elektronik har byggt färdigt två kretsar så de kan få fram rätt spänning. De kommer att programmera för det mesta men även försöka använda den riktiga mikrokontrollern.

Team Simulering arbetar med att rotera de elektriska fälten i olika riktningar för att mäta dem. De har lagt till solceller på instrumentet och testar om det kommer störa de elektriska fälten eller inte. Team PR & media förbereder sig för att fotografera alla som deltar i projektet samt med att marknadsföra projektet på de sociala medierna.

//It is another lovely day on the Umeå Lunar Venture!

The Construction team are printing parts for the prototype and designing a scissor lift. The Experiments team are building a Faraday cage to measure the electric fields. They are also mounting the new measuring instrument and testing the couplings when mounting the prototype. The Electronics team have finished building two circuits to find out the right voltage. They are mainly programming and are preparing to use the real microcontroller today.

The Simulation team are working with rotating the electric fields in different directions to measure it. They have added solar cells to the instrument and they are testing to see if it will disturb the electric fields or not. The PR & media team are preparing to take pictures of everyone participating in the Umeå Lunar Venture, they are also working a lot with marketing the project on social medias.

Team Simulering

sim_1

Den här veckan har simuleringsgruppen äntligen fått lite resultat. Förra veckan handlade huvudsakligen om att hitta referenser till kända uppställningar och hur olika objekt uppför sig i elektriska fält. Hörn och kanter har visat sig vara problematiskt och fungerar inte rätt, men så länge vi är medvetna om detta ska det inte påverka simuleringsresultaten.

När vi nu tror att de enklare fallen är under kontroll började vi simulera en enklare version av landaren och sensorn i olika fält. Många rotationer och iterationer senare har vi fått resultat som är rimliga.

Just att de är rimliga är både bra och dåligt, simuleringarna har visat vad vi trodde. När det kommer till månlandare, månen och elektriska fält är utbudet av litteratur ganska begränsat om det inte ligger och skräpar på en NASA-server någonstans (vilket det oftast gör).

Det mest spännande för tillfället är att få ta del av sensordesignen, att våra resultat påverkar design och användning.

Sidhuvud – Från vänster: Konrad Steinvall, Anton Bahrd, Emil Thorin, Amanda Krantz, Haidar Al-Naseri.

//So far the simulations has been telling us what we suspected, which is both good and bad. Since there isn’t much to reference to when it comes to lunar landers and their effect on electric field on the moon (if it’s not collecting dust in a NASA-server somewhere) we are on our own as of now and have to trust that we are making the right assumptions. This should be possible by preparing enough and not make any large errors (what I imagine like actually going to the moon is like).

The most interesting parts so far has been to take part in the design and improvement of the sensor, our simulations is affecting the way it’s used and designed, and right now if feels like we’re almost breaking physics, stay tuned to find out if we do!

Header – From the left: Konrad Steinvall, Anton Bahrd, Emil Thorin, Amanda Krantz, Haidar Al-Naseri.