Autopilot im Motorboot

[Don P]

Zitat von Blue Sky

Wenn dein Boot anfängt zu gieren wird sich deine Steuranlage wohl den A.... aufreißen wenn es hier ständig korrigieren soll.

Ein damals eingebautes Navico schaffte es zwar,aber die
Gierbewegungen waren die gleichen wie von Hand gesteuert.

[divefreak]

Zitat von Blue Sky

Wenn dein Boot anfängt zu gieren wird sich deine Steuranlage wohl den A.... aufreißen wenn es hier ständig korrigieren soll.

Das ist überhaupt kein problem bei modernen Anlagen, man muß nur den Ruderwinkel und die Dämpfung richtig programieren. Achaj eine Fluxgate oÄ ist zwingend notwendig bei Motorbooten.

MFG René

[hheck]

Hallo zusammen,

Zwar fahr ich einen Verdränger, aber den Wunsch nach einem kurzzeitigen Autopiloten hab ich doch auch immer wieder mal. Da klappern wieder ein paar Flaschen, oder man will nachschauen, ob noch genug Kühlwasser aus dem Auspuff kommt, oder nur mal eben nur ein Bier aus dem Kühlschrank holen, oder.. ,oder...
Nun kommt auch ein sonst sehr gut geradeaus laufender Verdränger schnell aus dem Kurs, wenn man durch Hin- und Herlaufen das Gewicht verlagert. Und man ist daher schon in Eile bei oben genannten Aktionen.
So hab ich auch schon des öfteren über eine Hilfe nachgedacht, wie sie hier diskutiert wird.
Mein Lösungsansatz ist folgender:
Ein Microcontroller (16F84...) liest die jeweilige Position von einem GPS-Gerät und gibt Befehle zur Kurskorrektur an die Steuerung. (Bei mir ist das eine hydraulische Steuerung und daher relativ einfach mit einer elektrischen Hydraulikpumpe und einem Umsteuerblock für einen 2. Steuerstand zu realisieren.)
Beim Drücken eines Tastknopfes werden zwei Wegpunkte gerechnet in Richtung der derzeitigen Bootsbewegung in 20 und 40 mtr Entfernung. Der erste Punkt wird angesteuert. Wenn dieser Punkt erreicht ist, dann wird ein weiterer Punkt auf der alte Linie in erneut 40 mtr gerechnet, und so weiter.
Damit wird erreicht, daß nach einer Abweichung durch Querströmung, Wind oder ein kurzes Ausweichmanöver die ursprüngliche Route wieder aufgenommen wird.
Es gibt zwei weitere Knöpfe, bei denen erneut eine neue Wegpunktkette ausgehend von der derzeitigen Position gerechnet wird, aber nicht in der momentanen Bewegungsrichtung des Bootes, sondern um 1 Grad weiter nach rechts bzw nach links geschwenkt gegenüber der bisherigen Sollrichtung.
Das erlaubt eine Feinjustage.

Zum Testen und Entwickeln der Software kann das Ganze sehr einfach mit einem Laptop und einem (Scheibenwischer-)Motor am 2. Steuerstand aufgebaut werden.

Was haltet Ihr von der Lösung?

Gruß
Helle
M.Y.Franziska
z.Zt.:Lüttich

[xtw]

Das hört sich sehr gut an ! Auch wenn ich eher ein Vertreter der Amtel-µC-Fraktion bin...
Das wird funktionieren, aber man wird noch einen Kompass oder besser Kreisel brauchen, um kurzfristige Änderungen und Störgrößen (zB das Umhergehen an Deck) zu erfassen und entgegenzuwirken.

Also... GPS-Daten zur Kursbestimmung, Kreiselkompass (Piezogyro) zur Richtungserhaltung... Alles ganz normale Elemente, die ich auch im Modellbau verwende.

Meine Grundidee war allerdings, nur den Kurs beizubehalten, nicht sich damit navigieren zu lassen, GPS ist daher schon "Luxus"
Aber alles möglich.

Im Frühjahr werde ich SOBALD ICH EIN BOOT HABE versuchen, das Boot mit meinem ModellGyro und einer geeigneten Ansteuerung per Stellservo zu steuern. Mal sehen, ob sich das mit ner handvoll € realisieren läßt !

[hheck]

Hi Thorsten,
ich hab gestern mal mein GPS (Garmin GPS 12) getestet:
über ca 150 Messungen ist die Anzeige in Nord-Süd-Richtung um 7 digits und in Ost-West um 5 digits gesprungen. Dabei war heftiges Gewitter!
Ohne Gewitter springt sie in NS um etwa 3 und in WO um 2 digits.
Seltsamerweise in NS etwa 1.5 mal soviel. Dabei entspricht ein digit in NS etwa 2 mtr und in OW nur etwa 1 mtr. Woher die etwa dreifache Schwankung in der NS-Position kommt? Keine Ahnung.
Egal, ich werde in den nächsten Tagen einmal die Rolle eines Scheibenwischermotors übernehmen .
Ich werde mal so ein Progrämmchen schreiben und mich dann vom Laptop anweisen lassen, das Ruder nach Steuerbord oder Backbord zu legen. Mal sehn, was passiert. Wenn ich mich nicht mehr melde .....
Durchaus möglich daß man eine Feinüberwachung braucht, und da wäre ein Gyro sicher sehr viel empfindlicher.

Wie sieht eigentlich das Signal eines solchen Piezogyro aus? ( analog? digital?
Wie kann man das in den PC bekommen und
was sagt das aus? Drehwinkelgeschwindigkeit? Richtung?

Ich bin schon wieder ganz nervös!!

Gruß
Helle
M.Y.Franziska
z.Zt.: Namur/Maas

[hartmut2801]

moin,
ich hatte das schon mal woanders gepostet. die karten sind ungenau und selbst wenn ich selbstgefahrene tracks benutze, reicht es nicht. ich bin eine strecke mit dem auto, einen monat protokoliert gefahren. von mir aus in die stadt, da sind abweichungen bis zu 20 meter dabei. ich hab einen nemerixchip im einsatz, der ist genauer als der sirf 3 und es reicht für solche feinnavigation noch nicht aus. da werden wir noch etwas auf genauere uhren warten müßen.

bis denn

[Averna]

Zitat von xtw

Wenn Genauigkeit und Reaktionsgeschwindigkeit einen nennenswerten Einfluss auf den Preis haben, ist das Beschiss !!
Behaupte ich als Elektronenquäler einfdach mal so !!

Zum Kanal - ich stelle mir das so vor :
Ich fahre in einem Kanal mit nem Gleiter bei 8 km/h und werde wahnsinnig, weil ich die ganze Zeit lenken muss wie doof.

Also fahre ich im Kanal mit nem Gleiter bei 8 km/h und drücke, in dem Moment, wo der Kurs "passt" die "Kurs halten"-Taste, womit das Boot den Kurs hält, ich also ohne viel Lenkerei durchfahren kann. Sollte es zu weit ans Ufer gehen, kann ich auf Kurs lenken, und weiter gehts.

Soweit die graue Theorie ! Bei meinen Modellbooten mit nem Gyro klappts ja auch !

Also , ich kenn das nur beoi Innenborder.

Was du willst geht wohl, solange kein Wind ist, ansonsten wirst du auf dem kanal lenken müssen. Die Wände sind näher als du glaubst, und so genau auf 1 m geht keine Lenkanlage. Bei Gleitern sowieso ein Problem, da wir zu leicht sind.

In diesem Sinne

Averna

[xtw]

Hi Averna ! Die Steuerungen gibt es für alle Boote und Einsatzorte. Ich habe schon konkrete Angebote bekommen. Allerdings werde ich in jedem Fall vor einer Entscheidung den Versuch machen.

Ich hab Deinen Gleiter grade in der Bootsgalerie gesehen. Schick ! Was für ein Boot ist das (ich selber suche noch) ?

[xtw]

Moin Helle !

Über das Ausgangssignal des Piezokreisels habe ich mir noch keine Gedanken gemacht, und werde es auch nicht. Ich werde die Modellbaukomponenten direkt verwenden, dass heißt, ein "gepimptes" Servo auf das "Ruder" wirken lassen, und da benötige ich ja die normale zeitgetaktete Ausgabe des Piezos. Unter www.roboternetz.de wird man darauf aber schnell Antworten bekommen.

Geplanter Aufbau (vereinfacht und GROB) : Piezokreisel vorne im Boot nimmt Querbewegungen auf, Ausgang des Piezos steuert über eine normale Servoelektronik und einen Treiber einen Linearmotor, der den AB um X Grad nach SB/BB ablenken kann. Das Servopoti wird durch den Linaermotor angetrieben.
Am Eingang des Servos hängt ein Servotreiber, über den ich per Poti mit Mittelstellung den Kreisel übersteuern kann (kurzzeitiges Ausweicheno.ä.).
Beim Einschalten wird sofort der Kurs gehalten.

Soweit die graue Theorie... Mit zwei Piezos und einem weiteren Ruder VORNE könnte man sogar die Abdrift eliminieren... THEORETISCH !

[Averna]

Hallo Thorsten,

mein Gleiter ist eine Windy 35 Mistral Hardtop mit 2 x KAD 44 und einem Autopiloten von Simrad.

Den Autopiloten kann ich nicht - jedenfalls nicht ohne Gewalt - überwinden, muß ihn vorher erst auf neutral stellen, dann kann ich sofort wieder selbst das Ruder übernehmen.


In diesem Sinne

Averna

[Estania 4]

Hallo
Ich möchte hier mal meinen Senf zu dem Thema “Autopilot“ dazu geben.
Ich habe auf meinem Schiff einen Autohelm Spotpilot + installiert.
Der Sportpilot wird zwischen Lenkrad und mechn. Hydraulikpumpe gesetzt und übernimmt das motorische Lenken des Steuerrades nach Kompass- Richtung, d.h. beim Einschalten des “Autopiloten“ wird der momentane Kompass-Kurs beibehalten/gesteuert ohne Berücksichtigung von Wind und Strömung.
Bei Verdrängungsfahrt (unter 10 knots) gleicht die Fahrt einem “besoffenen Skipper“ weil der Sportpilot laufend hin- und herlenkt mit ca. 3-5 Grad Kompassabweichung.
Es lässt sich zwar die Empfindlichkeit einstellen, d.h. die zeitl. Abstände zwischen dem Lenken von Bb nach Stb werden länger, dann sind aber auch die “Schlangenlinien“ größer.
Bei Gleitfahrt ist der Sportpilot ganz brauchbar.
Fazit:
Die Anschaffung des Autohelm Sportpilot + ist mehr oder weniger eine teuere Spielerei, zumal, wenn jemand, wie bei mir, das Fahrgebiet überwiegend die Binnengewässer sind.

[Cyrus]

Hast Du auch den Ruderlagengeber installiert,
oder nur den Piloten?

[Estania 4]

Hallo Cyrus.
Ich habe den azugehörigen Autohelm-Ruderlagenanzeiger sowie den Autohelm-Geschwindigkeitsmesser (ST 50) angeschlossen.
Aus diesem Grund ist auch kein Anschluss (Stecker) für das GPS vorhanden, damit das GPS die Steuerung übernehmen kann.

[Paul Petersik]

Cyrus meint nicht den Ruderlagenanzeiger, sondern den Ruderlagengeber. Dieser meldet dem Autopiloten die momentane Ruderlage.

Wie ich die Konstruktion des Sportpiloten verstanden habe, funktioniert er ohne Ruderlagengeber. Check das doch noch einmal in Deinem Manual.

Servus

Paul

[xtw]

Ich habe grade noch einmal überprüft, wie "Langzeitstabil" das Kreiselsignal ist. Und ich bin positiv überrascht ! Bisher ging es bei meinen Modellen ja mehr darum, wellenbedingten Versatz bei sehr schneller Fahrt zu eliminieren, um das Lenken zu vereinfachen und das Kentern zu minimieren. Jetzt lief es in einem 1 m Gleiter bei sehr geringer Geschwindigkeit - der gesetzte Kurs (gesetzt per Freigabe über Funk) blieb über gut 100 m grade, weiter konnte ich es nicht ermitteln. Dabei wurde das Boot natürlich durch Wellen und (starken) Wind versetzt, aber die Nase blieb in der gleichen (Kompass)Richtung. Eine Richtungsvorgabe ist natürlich nicht möglich, die Funktion entspricht aber dem, was die Anlagen OHNE Anzeige machen.

Das brüllt nach weiterer Bastelei und Versuchen, ich halte Euch auf dem Laufenden.

Kosten : Kreisel 50 €, Steuerelemente 15 €, Servoelektronik 5 €, Linearmotor (für das echte Boot) ca. 30 € (neu über Ebay), Elektronik (Treiber, Kleinkram) 10 €. Und bevor es böse Mails gibt : ICH WEISS, dass die Funktionalität eingeschränkt ist und viel gebastelt werden muss, ein direkter Preisvergleich wäre also unsinnig (Äpfel/Birnen) !

[hartmut2801]

moin,
das hört sich doch schon mal prima an. immer alles von der stange, bäääh !!! ich find das gut, endlich mal was inovatives.

bis denn

[Estania 4]

Hallo Paul.
Ich hab mich da wohl falsch ausgedrükt: Ich meinte natürlich den Ruderlagengeber .
Du hast Recht.
Der Sportpilot funktioniert auch ohne Ruderlagengeber aber nur bei einer mechan. Lenkung.
Bei einer hyraul. Steuerung brauchst Du zwingend einen Ruderlagengeber, weil das Steuerrad sich laufend versetzt.

[Paul Petersik]

Hallo Elektronikspezis,

ich habe einen Robertson Autopiloten, dessen Steuerelektronik für eine permanent laufende Hydraulikpumpe mit 2 Magnetventilen für die Umschaltung stb/bb ausgelegt ist.

Die Elektronik liefert einmal die Betriebsspannung für die Pumpe und alternierend die Spannung für die Magnetventile.

Ich möchte das Teil nun für die Ansteuerung einer Hydraulikpumpe mit umschaltbarem 12 Volt DC Motor umbauen, da ich diese schon habe.

Ich glaube mal gehört zu haben, dass es von Robertson eine entsprechende Steuerelektronik gab, die mit einem Polwenderelais (reversing relay), über einen Flipflop-IC angesteuert, arbeitet. Große Leistungen fallen nicht an. Hierfür würde ich Relais verwenden.

Wer hat eine Idee?

Servus

Paul

[hheck]

Hi Paul,

dazu brauchst du keine Elektronik mit FlipFlop's, sondern nur zwei Relais, die du mit den Ausgängen zu den bisherigen Magnetventilen ansteuerst.
Das jeweils angesteuerte Relais schaltet jeweils eine Leitung des Motors von Minus nach Plus. Je nach dem, welche Leitung das ist, läuft deine Pumpe dann rechts oder links herum.
Das wars doch, was du wolltest, oder hab ich das falsch verstanden?

Gruß
Helle
M.Y.Franziska
z.Zt.:Toul/Mosel

[Paul Petersik]

Zitat von hheck

Hi Paul,

dazu brauchst du keine Elektronik mit FlipFlop's, sondern nur zwei Relais, die du mit den Ausgängen zu den bisherigen Magnetventilen ansteuerst.
Das jeweils angesteuerte Relais schaltet jeweils eine Leitung des Motors von Minus nach Plus. Je nach dem, welche Leitung das ist, läuft deine Pumpe dann rechts oder links herum.
Das wars doch, was du wolltest, oder hab ich das falsch verstanden?

Hallo Helle,

jetzt steh' ich etwas auf dem Schlauch. Meine Steuerung ist für Magnetventile vorgesehen, die ich nicht habe. Von der Steuerung wird jeweils Plus geschaltet, um eines der beiden Magnetventile zu schalten. Masse liegt permanent an den Ventilen.

Ich habe einen Elektromotor, dessen Polarität umgekehrt werden muss. Der Motor soll mal rechts und mal links herum laufen.

Entweder sehe ich heute den Wald vor lauter Bäumen nicht oder es ist doch nicht so einfach. Ich muss mir das Ganze mal aufpinseln.


Wart mal, ich glaube, ich hab Dich verstanden. Also ich gehe pinseln.

Servus

Paul

[xtw]

Moin Paul !

Wenn ich Dich richtig verstanden habe, ist die Lösung wirklich sehr simpel (siehe Zeichnung).
Je nachdem, welches Relais angesteuert wird (ehemals welcher Magnetschalter), dreht sich der Motor entweder in die eine oder die andere Richtung.
Aber vorsicht : Steuert die Elektronik zu schnell von BB auf SB oder umgekehrt, kann das schnelle Wechseln der Drehrichtung den E-Motor beschädigen.

[hheck]

Hi Paul,

dein Pinsel scheint mir schon ein bißchen langsam,
Thorsten hat das perfekt gezeichnet!

Gruß
Helle
M.Y.Franziska
z.Zt.:Toul/Mosel

[Paul Petersik]

Hallo Thorsten,
hallo Helle,

vielen Dank für Eure tatkräftige Unterstützung für meinen "lahmen Pinsel".
Ich hab das gestern Abend tatsächlich nicht mehr hintereinander bekommen. Glas Wein zu viel oder altersbedingter Senilitätsschub!

Thorsten, ich mach da ganz einfach mal Versuche, um zu sehen, wie schnell die Umpolerei in der Praxis abläuft. Notfalls werde ich Euch gegebenenfalls einfach noch einmal um Hilfe bitten.

Nochmals Danke und

servus

Paul

[hartmut2801]

moin,
hallo paul, schau dir das mal bei www.conrad.de an Artikel-Nr.: 505013 - 62 ist schon fertig und schaltet 10A / 140 Watt. reicht ja möglicherweise schon.

bis denn

[Paul Petersik]

Hallo Hartmut,

das ist genau das Teil, nach dem ich gestern unter allen möglichen Bezeichnungen die mir einfielen, gesucht habe. Auf Motorumpolrelais wäre ich nicht gekommen.
Ich dachte, die Dinger heißen Polwenderelais.

Egal, jetzt weiß ich, wo ich es bekomme.
Ich habe die Schaltung von Thorsten auf- und in eine Schaltdose eingebaut. Das kleine Ding von Conrad passt sogar ins Originalgehäuse. Leistungsrelais setzte ich ohnehin dahinter. Eins ist dann schon mal Reserve.

Vielen Dank!

Servus

Paul