Mät modellflygplanets hastighet med mobiltelefon

Hastighetsmätning med doppleranalys

Tillbaka till hemsidan

1. Spela in ljudet av modellflygplanet när du flyger förbi (t.ex. med en mobiltelefon)

2. Analysera ljudet (wav-filen) i programmet WAVEosSCOPE

Jag ska förklara närmare hur det praktiskt går till efter en liten matematisk inledning.

Våren 2007 var det nytt för mig att man kunde mäta hastigheten genom doppleranalys. Dvs. fenomenet att frekvensen (tonhöjden) på ljudet från planet sjunker när planet passerar.

Om man löser ut vs (ljudkällans hastighet, i detta fall modellflygplanets hastighet) ur dopplers formel får man följande ekvation: vs = v * ( f1 - f2 ) / ( f1 +f2 )

 (vs=flygplanets hastighet, v=ljudets hastighet som är ungerfär 343 m/s i 20°C vid normalt lufttryck, f1=frekvensen innan flygplanet passerat mikrofonen och f2=frekvensen när flygplanet passerat mikrofonen)

Svaret man får efter att ha använt denna formel är förstås i enheten m/s, för att få svar i km/h multiplicerar man med 3,6.

Vill man inte lyssna sig till frekvensen och räkna själv går det behändigt med programmet WAVEosSCOPE som sköter frekvensanalysen och uträkningarna.

Så här gjorde jag:

  • Jag gjorde en förbiflygning med min Sukhoi SU 31 och bad Per-Erik Back att banda in ljudet från planet i min mobiltelefon. Det är viktigt att man flyger så nära mikrofonen som möjligt (utan att tumma på säkerheten förstås). Ju närmare mikrofonen man flyger desto tillförlitligare resultat. Mätningen förbättrar aldrig planets prestanda – flyger man för långt från mikrofonen ger mätningen ett långsammare resultat än vad planet flyger i verkligheten. Sukhoien flög jag förbi drygt 10 m från oss. Klicka här för att höra min ljudinspelning!
  • WAVEosSCOPE kan tyvärr bara öppna och analysera .wav-ljudfiler. Min mobil bandar ljudklippen i .amr-format. Jag var alltså tvungen att konvertera ljudfilen från mobilen för att kunna använda den i analysprogrammet. Jag hittade ett dataprogram som konverterar .amr-filer till .wav-filer.
  • Därefter öppnade jag ljudfilen från programmet WAVEosSCOPE, högerklickade på en av kurvornas högsta frekvens och vänsterklickade på samma kurvas lägsta frekvens (se den gröna och röda linjen på bilderna). Programmet visar direkt flygplanets hastighet. (Klicka på bilden nedan för att göra den större).

Resultatet (ca 131 km/h) stämmer bra med vad jag mätt upp med min GPS. I ca 6 m/s medvind mätte jag upp 157 km/h med GPS vilket skulle motsvara 135 km/h i vindstilla.

 

Här är resultatet av en förbiflygning med Twisten, klicka här för att höra ljudfilen! Resultat ca 80 km/h.

 

Det går lika bra att mäta ljudkurvan från ett snabbt elflygplan. Fyrtaktsmotorer ger så många övertoner att ljudkurvan kan vara svår att läsa. Här är ett försök med Per-Eriks Extra 300S med Saito FA-100. Klicka här för att höra motorljudet! Resultatet blev ca 126 km/h.