Onderwerp: Idee voor een low budget Heading sensor/GPS kompas

wat je moet uitvinden is hoe snel de sensoren binnen mekaar gelezen moeten worden. En wat de afstand is tussen die twee of drie.
Dat bepaalt dan de benodigde hardware. Kan niet moeilijk en ook niet duur zijn.
software is inderdaad een ander verhaal.
Wel een leuk project.

Baasklusje schreef :
Dit ben ik echt niet met je eens. Dit soort algoritmen zijn prima foutloos te ontwerpen. Dit is nu precies waar formele methoden voor zijn verzonnen. Edsger Dijkstra zou zich in zijn graf omdraaien van die uitlating .

Bij grote, complexe systemen is het een ander verhaal. Maar daar hebben we het hier niet over. Dit kun je gewoon uitrekenen. Natuurlijk, niet eenvoudig, maar absoluut geen manjaren werk. Leuk afstudeeropdrachtje..

Baasklusje schreef : Zonder dromen is er ook niks aan!

Het genoemde jrc kompas is de vorige versie, bij de huidige kan je bv ook de golf hoogte meten.

Is denk ik beetje overkill voor de pleziervaart, maar wel een van de beste in zijn soort!

www.jrceurope.com/Products/Nav...R-21-JLR-31/Features

roelb schreef :
alleen als hij nog leefde.....

Wijs mij de eerste software-ontwikkelaar eens aan die correctheidsbewijzen maakt bij zijn ontwerp......

Wat leesvoer:
Korte simpele uitleg principe: hier in Furuno manual
Hier veel meer met mooie formules
Ik zoek nog ff verder

en laten we eerlijk zijn, 1 graad nauwkeurigheid is voldoende toch.
0.3 is overkill

Nee hoor 0,3 afwijking is erg veel. Zoek maar eens op internet. Daar sturen ze remote 200m lange binnenvaartschepen tussen de pijlers van de brug door. Daar nemen ze geen genoegen met 0,3..
Zal ook dat nog even weer opzoeken

Baasklusje schreef :
Dan had 'ie niet in z'n graf gelegen he

Maar juist bij dit soort software zul je versteld staan van hoeveel gebruik er gemaakt wordt van formele methoden. Het is inderdaad ook geen klusje om even snel in elkaar te hacken.

Sunday schreef :
Dat is de wants and the needs. Je moet bepalen wat je nodig hebt niet wat leuk zou zijn. Dat laatste maakt het duur.
Het maakt m.i. voor een zeiler niet uit of tie 50 meter verderop beland bij ijmuiden. En de stuurautomaat zijnde electronisch of spierkracht kan dat toch niet aan.
Als het wel uitmaakt moet je inderdaad kopen en niet R&D'en.

de formele methoden zijn prima voor de implementatie van de algorithmen zelve.
maar we hebben hier te maken met real-time input en output, waarbij de input per definitie onbetrouwbaar is (zie het Furuno document van Sunday) en waar je dus ongedefinieerde en niet te voorziene 'states' van je software door krijgt. Moet je allemaal rekening mee houden.... en daar zit de ellende, niet in het programmeren van een bekende formule.

Van goede software bestaat 80% uit de code die de onverwachte situaties en de onjuiste input en de vreemde combinaties van data correct afhandelt.
Alleen het testen van het bedachte concept gaat een half jaar duren, en dan, op de eerste serieuze reis, gebeurt er iets onverwachts

@roozeboos: als je een beetje betrouwbare ARPA wil dan komt het erg, heel erg precies....

Een patent: hier
Kongsberg was er vroeg bij: 2003!

En ja: deze zocht ik: hiero
Maar veel dit alles is al eens besproken hier op het forum...

Grappig, Always Another Bug. AAB ken ik ergens anders van...

Ik twijfel over de haalbaarheid, de ervaring leert dat professionele modellen bv een Furuno SC50 nog steeds geen volwaardige vervanging is van een echt gyrokompas, voor bv ARPA is dit als heading bron voor een radar al niet ideaal.

De grootste problemen doen zich voor bij de opstelling van de antenne, zo laag mogelijk, zonder multi path reflecties te krijgen is het meest ideaal gebleken en dan nog is het geen vervanger van een gyro, die presteert toch echt beter.

henkvd schreef :
en die antenne-issues (en sateliet-issues) genereren de onstabiele input waar dat mooie systeem tegen moet kunnen. Teveel externe narigheid kan de boel beinvloeden.
Gyro's hebben dat allemaal niet.... zelfs de grootste passagiersvliegtuigen navigeren ermee (en een beetje op GPS)

en.wikipedia.org/wiki/Inertial_navigation_system

Baasklusje schreef :
Je kunt van een GPS positie vrij exact de waarschijnlijke afwijking berekenen. Die kan groot zijn, maar dat wil niet zeggen dat de data dan ook onbetrouwbaar is. Alleen maar dat er een bepaalde onzekerheid inzit.

En dat geldt ook van al je andere sensoren. Op basis daarvan kun je ook precies berekenen wat de waarschijnlijke afwijking is van je uitvoer.

Ik denk dat dit, met de huidige prijsniveau's van acceleratiesensoren, helemaal nog niet zo gek is om te maken hoor.

En tja, realtime systemen bouwen vergt inderdaad een goed ontwerp. En dus geen hack op een Raspberry pi in Python . Al kom je met buffers op je sensor io waarschijnlijk een heel eind in de goede richting.

Sunday schreef :
Heb je het gelezen? Leuk ideetje hoor, maar meer een idee voor een nachtje klussen op de zolderkamer dan serieus patentwaardig. Maarja, dat zijn de meeste patenten. In het kort staat er in:

Monteer twee GPS ontvangers op een stang die je kunt draaien met een stappenmotor. Draai hem initieel met wat rond zodat je van beide antennes de verschillende posities hebt en kunt bepalen hoe je stand ligt tov het noorden. Draai zodra je dat weet een punt van de stang richting het noorden en blijf daarna continu compenseren voor wijzigingen in positie (en dus richting) van het hele apparaat.

roelb schreef : maar er zijn veel meer verstoringen.
bruggen, helling van het schip en daardoor geen zicht meer op satelieten, dichte sneeuwbuien, een troep ganzen, electrische veldsterkte in wolken, bomen langs het vaarwater en gaat u maar door,

in een van mijn vorige auto's zat een navigatiesysteem dat 3000 eur kostte (en een tomtom was toen 300). Maar ik kon gewoon de Gotthardtunnel (17 km lang) doorrijden en nog steeds precies zien waar ik was en hoe hard ik ging: een INS-fallback systeem, niet alleen maar GPS. Datzelfde zit ook in die Furuno die Sunday linkte.
Overigens is het niet makkelijk om de weg kwijt te raken in de Gotthardtunnel

Baasklusje schreef :
Dat zit in veel vaste navigatiesystemen hoor. Maar is gewoon een kwestie van een 2D accelerometer. Mijn oude VDO Dayton deed dat ook. Daar wordt precies gedaan wat we hier beschrijven, alleen dan waarschijnlijk wat grover en onnauwkeuriger.

Ja roelb, wel gelezen. Het is meer van hetzelfde van wat in de andere draad hier op het forum al beschreven is. Dat patent lijkt wat op het "Tromso plan" wat ook in die andere draad staat..hier

Sunday schreef :
Je moet dus 1 ontvanger hebben die tegelijkertijd twee antenen signalen verwerkt. Dus met 2 GPS ontvangers werkt dat niet zo.

roelb schreef : Voor een INS heb je niet voldoende aan een versnellingsopnemers, daar moet een rotatiesensor systeem bij. Als je roteert dan verandert immers het assenstelsel van je versnellingsopnemers tov de vaste wereld. Dus dat moet je meenemen.

Voor alleen een richting, heb je in eerste instantie voldoende aan rotatiesensoren (met integratie van die signalen een gyro), maar die moet je dan wel regelmatig corrigeren, al is het maar doordat de aarde roteert en de gyro dan na een uur 15 graden afwijkt. Een gyro behoudt zijn stand in de ruimte, niet ten opzichte van het aardoppervlak; Zwaartekracht heeft geen invloed op de stand van de gyro.

Dus je zal nog langzaam moeten corrigeren voor de richting tov het aardoppervlak. Bijvoorbeeld met het signaal van een fluxgate kompas: 'slaven'

Stel dat je de gps software weet te vervangen om zodoende fase verschuivingen tussen 2 of 3 gps antennes van de zelfde satelliet te kunnen achterhalen. Heb je verder mogelijk geen extra sensor voor versnellingen nodig. Die kun je als je eenmaal zo ver bent vrij gemakkelijk uit de dopplerverschuiving halen. Die zul je immers zo i zo moeten achterhalen om de fase verschuiving en de synchronisatie te verkrijgen. Een losse 3d sensor is nooit snel genoeg om hierin bij te dragen.

WindVector schreef :
Klopt, maar dat zit echt niet in die navigatiesystemen hoor. Met een versnellingsopnemer kom je een heel eind, al neemt de onnauwkeurigheid wel snel toe.

Rotatie kun je afleiden als je meerdere acceleratiesensoren hebt.

Daar heb je met accelatie meters geen last van. Natuurlijk onnauwkeuriger, maar met een redelijk nauwkeurige GPS positie als correctie kom je denk ik een heel eind. En dat is dus precies wat die "GPS gyro's" doen.

Ik heb het al door, dit is VER boven mijn pet! Maar wel onwijs leuk om te zien hoeveel mensen hier kennis van hebben. Fijn om de discussie te volgen.
Het lijkt er inderdaad dat we er met "hobby hardware" er niet snel een goed werkend systeem te bouwen is.
Ik begrijp gelukkig een stuk meer dat een GPS kompas niet een boardje is met twee gpsjes en wat software, maar dat er een stuk mee bij komt kijken!

Maar blijkbaar is het ook nog steeds geen 100% alternatief voor de gyro.In de binnenvaart zou het inderdaad rampzalig zijn als onder een brug je pseudo gyro er opeens mee op zou houden.