Hallo. Ich grübel gerade über folgendem Problem nach. Nehmen wir mal an ich möchte die Position eines Modellbootes bestimmen, dann würdet ihr mir sicher zunächst zu GPS raten. Nun möchte ich aber ein wenig präziser werden und die zurückgelegte Strecke meines Bötchens genauer (Ziel: auf 10cm genau) messen. Wie könnte ich sowas anstellen? Ich habe ja schließlich keine normale Straße sondern einen Teich oder sonstwas unter mir. Ich hab an eine Art Wasserrad gedacht, aber das halte ich auch für unpräzise. Wer hat kreative und PRAKTIKABLE Vorschläge?
GPS sollte doch für soetwas präzise genug sein? Natürlich, für eine genaue Positionsbestimmung taugts in dem Fall nicht, aber der Fehler ändert sich ja eigentlich zwischen zwei Punkten kaum => relativ stimmt deine Strecke!
Nein, GPS reicht mir nicht, relativ scheint mein Empänger (Navilock 208-P) auch nicht so doll zu sein. Es ist eher ein Zahlentanz. Abgesehen davon such ich halt ne Alternative
Du könntest zwei optische Empfänger ans Ufer (etwas weiter auseinander sollte die Sache vereinfachen) stellen und dein Boot rundum blinken lassen. In den Empfängern sitzt dann ein Detektor für das vom Boot abgestrahlte Licht, der wie bei einem Leuchtturm gedreht wird. Durch die Winkel, in denen das Licht vom Boot auf die "Leuchttürme" fällt, kann man die aktuelle Position bestimmen...
Möchtest Du relativ zum Wasser oder relativ zum Festland messen?
Sinn und Zweck müssen immer den Aufwand rechtfertigen. Mir scheint die geforderte Genauigkeit zu hoch und die Messtechnik zu teuer, es sei denn, man sucht nach und fährt dann über einen Goldschatz.
Ja ich suche nach einem Goldschatz und da ich ihn noch nicht gefunden hab, darf die Lösung auch nichts kosten ^^ relativ zum Wasser wäre das non plus ultra. Das ganze wäre mir egal, ich muss irgendwie die zurückgelegte Strecke oder die Bewegungen verfolgen können. Kann mir dabei vielleicht ein Beschleunigungssensor helfen?
>Nun möchte ich aber ein wenig präziser werden und die zurückgelegte >Strecke meines Bötchens genauer (Ziel: auf 10cm genau) messen. Eventuell kommst du mit differential GPS ans Ziel, aber nicht billig. Einfacher: Du lässt dein Boot eine Spur aus nicht zu schnell diffundierendem Farbstoff hinter sich auslegen. Hinterher kannst du den Teich oder See von einem Turm oder Quadrocopter abfotografieren und die Distanz per Bildauswertung bekommen. Wenn du etwas zu den Gegebenheiten (Größe des Bootes, Anzahl Objekte im Teich, mögliche Windgeschwindigkeit und Strömung im Teich) könnte ich dir weitere Hinweise geben. So ist deine Frage einfach sinnlos. Denn wenn dein Boot nur ein paar cm fährt, kann ich dir ohne Messung die Distanz auf 10cm genau verraten. Wenn es 10000 Runden mit jeweils ca. 1km Umfang fährt, kannst du deine Projekt von vornherein vergessen. >Wer hat kreative und PRAKTIKABLE Vorschläge? Wie wärs mit einer weniger kreativen, sondern wohldefinierten Aufgabenstellung?
>relativ zum Wasser wäre das non plus ultra. Relativ zum Wasser ist einfach. Du kannst eine Dopplersonde in ausreichend Abstand zum Boot (an einem sehr dünnen Stab) montieren und damit sehr genau die Geschwindigkeit durchs Wasser messen. Das Datenblatt verrät dir die Toleranz: bei 0.2% kannst du 50m Distanz auf 10cm genau messen. >Das ganze wäre mir egal, ich muss irgendwie die zurückgelegte Strecke >oder die Bewegungen verfolgen können. Du scheinst wenig Ahnung zu haben, wovon du redest, Also lassen wir es.
@Jason: Farbstoff scheidet aus.
DGPS hatte ich mir auch schon überlegt, sehe ich aber als letzt
Möglichkeit.
>Du scheinst wenig Ahnung zu haben, wovon du redest, Also lassen wir es.
Sonst würde ich nicht Fragen, du stellst gerade Sinn und Zweck eines
solchen Forums in Frage.
Nein, Fragen wie deine führen soche Foren ad absurdum. Du erklärst sehr unzureichend, worum es geht. Auf jeden Vorschlag antwortest du "... scheidet aus" ohne Begründung. Du kannst nicht zwischen Bewegung durchs Wasser und über Grund unterscheiden, deren Differenz in jedem Ententeich schon nach wenigen Metern einen Versatz von 10cm bewirken. Schwimm dem Boot hinterher und miss deinen Kalorienverbrauch!
Die Idee ist gut :-) Ja, ich weiß im Wasser spielen etliche Faktoren noch eine zusätzliche Rolle (Wind, Strömung...). Um konkret zu werden: DGPS ist mir zu aufwändig und zu teuer Farbspur geht wegen dem Umweltaspekt nicht. Dopplersonde wäre möglich Worum es geht? Nun, ich möchte nachdem ich das Boot hab fahren lassen, so ziemlich genau wissen, wo ich in einem Teich langefahren bin. Und ich möchte wissen wann von Punkt A aus Punkt B erreicht habe, also wann eine bestimmt Strecke zurückgelegt ist.
Nun, das schränkt das Messsystem schon mal ein. Also, Fahrt durchs Wasser scheidet aus. Fahrt über Grund ist das, was du brauchst. Damit ist dann auch der Versatz durch Strömung und Wind einbezogen. Dann musst du nur noch einige Jahre warten, bis Gallileo an den Start gegangen ist. Das System soll ja um einiges genauer sein als GPS. MW
Bis dahin halt doch DPGS... Wäre doch eigentlich mal ein lohnendes Afu-Projekt, oder? Die DGPS-Baken am Rand selbst platzieren und auf einem Afu-Band senden lassen.
>Und ich möchte wissen wann von Punkt A aus Punkt B erreicht habe, also >wann eine bestimmt Strecke zurückgelegt ist. Was interessiert dich dann die zurückgelegte Strecke? Du willst Positionen genau messen, nicht Strecken. Das ist ein himmelhoher Unterschied. Mit GPS kannst du die Position bei langsamer Fahrt auf einige Dezimeter genau messen. Da aber jede einzelne Position mit einem Fehler behaftet ist, wirst du die zurückgelegte Strecke so NIE auf 10cm genau erhalten, was du ja auch gar nicht willst, oder doch, oder doch nicht? Das Dopplersystem ist wiederum für die Streckenmessung recht gut geeignet, aber für Positionsbestimmung vollkommen ungeeignet. Ich erklär's jetzt nicht. Wenn du es nicht glaubst, versuch es! DGPS fällt auch flach. Du hast anscheinend keinen Schimmer, was das kostet. Vielleicht kannst du mit zwei hochauflösenden Kameras und Bilderkennung etwas ausrichten, aber das hängt von den unbekannten Dimensionen ab. Ich wiederhole es, dein Auftreten stellt den Sinn und Zweck solcher Foren in Frage.
Hi, ich habe mich vor ein paar Monaten mit dem selben Problem ansatzweise beschäftigt - hier mein Stand zum Thema: Mir geht es konkret darum, die (exakte) Position eines UBoot(-Modells) zu ermitteln. Ziel soll letztendlich ein autonom fahrendes Boot sein. Es gibt übrigens viele Unis weltweit, die sich mit diesem Thema beschäftigen - es gibt sogar einen weltweiten Wettbewerb (siehe google). Zur Positionsbestimmung gibts heute faktisch nur GPS. Wie schon weiter oben genannt wurde, kann man Fehler durch Differenzmessung etc. minimieren. Verschiedene Ansatze die GPS-Daten zu ergänzen (z.B. über das Erdmagnetfeld, Sonnenstand etc.) werden momentan getestet. Für die Geschwindigkeitsmessung wird ebenfalls GPS verwendet. Warum also nicht auch hier ? Gruß Andreas
> Und ich möchte wissen wann von Punkt A aus Punkt B erreicht habe, > also wann eine bestimmt Strecke zurückgelegt ist. Na, entscheide Dich doch mal!
>ich habe mich vor ein paar Monaten mit dem selben Problem ansatzweise >beschäftigt - hier mein Stand zum Thema: >Mir geht es konkret darum, die (exakte) Position eines UBoot(-Modells) >zu ermitteln. Ziel soll letztendlich ein autonom fahrendes Boot sein. Die Positionsbestimmung eines Uboots hat grundsätzlich nichts mit Satellitennavigation zu tun, weil du hier einzig akustische Verfahren einsetzen kannst. >Zur Positionsbestimmung gibts heute faktisch nur GPS. Faktisch ist GPS eine von vielen funkgestützten Methoden, die heute erfolgreich angewendet werden. >Wie schon weiter oben genannt wurde, kann man Fehler durch >Differenzmessung etc. minimieren. Verschiedene Ansatze die GPS-Daten zu >ergänzen (z.B. über das Erdmagnetfeld, Sonnenstand etc.) werden momentan >getestet. Richtig, mit Erdmagnetfeld und Sonnenstand kann Phil herausfinden, ob sein Ententeich in Deutschland oder in Kanada liegt, aber ob er damit die GPS-Genauigkeit auf 10cm verbessern kann? >Für die Geschwindigkeitsmessung wird ebenfalls GPS verwendet. >Warum also nicht auch hier ? Also, Phil ist sich nicht sicher, ob er Strecken oder Positionen messen will, aber von Geschwindigkeiten hat er bisher noch nichts erwähnt. Aber gut, dass wir drüber gesprochen haben.
>Also, Phil ist sich nicht sicher, ob er Strecken oder Positionen messen >will, aber von Geschwindigkeiten hat er bisher noch nichts erwähnt. Doch, beides & zusätzlich den Zeitpunkt der Position. Aus Positionen berechnet man Strecken, aus Strecken und Zeitpunkten dann Geschwindigkeiten. Wenn die Strömung konstant ist, ist auch absolut im Wasser oder absolut über Grund praktisch gleich... Phil erwähnte von Anfang an Strecken, diese sind im allg. durch Start- & Endpunkt definiert, also will er die wohl auch. @jason80: Du postet hier echt nur Müll.
Ich brauche sowohl Strecke als auch Position. Warum beides? Nun ich möchte eigentlich sagen können "fahr 2 meter geradeaus" und will dann aber auch wissen wo das moped grad steht. Und klar, Position und Strecke hängen zusammen. Schließlich kann ich aus zwei Positionen schon ne Strecke rausrechnen. Schließlich kann ich aus zwei unterschiedlichen Positionen schon eine Strecke ermitteln. Ich bin nun wirklich kein Roboterfreak oder Mechaniker, deswegen habe ich gefragt, weil ich wissen will, was der technische Stand hergibt. Ich glaube 10cm sind sehr hochgegriffen, schließlich können selbst Profigeräte das nur Ansatzweise erreichen. Ich ziehe draus die Erkenntnis, dass ich mich wohl mit mehreren Metern Toleranz zufrieden geben muss. Vielleicht sollte ich auch aussschau nach einem besseren GPS-Empfänger halten,... Geschwindigkeit interessiert mich derzeit nicht so sehr, also eigentlich gar nicht. Eine Kamera und eine Bilderkennung klingen interessant, das ist zwar auch aufwendig, wäre langfristig aber keine schlechte Idee. DGPS wäre auch möglich, ist aber halt sehr sehr teuer (alles ist relativ). @UBoot-Stocki: Das Interessiert mich wirklich, hast du ein paar Links?
>Ich ziehe draus die Erkenntnis, dass ich mich wohl mit mehreren Metern >Toleranz zufrieden geben muss. Wie bitte? Warum gibst du dann als Zielgenauigkeit 10cm vor? Ist es vielleicht auch nicht notwendig, dass dein Modellboot auf dem Teich fährt? Solange es bei dir auf dem Tisch steht, kannst du noch ganz andere Methoden der Positionsbestimmung anwenden. Vielleicht hättest du besser gefragt, wie du die Position und Strecke eines Bootes geheimer Abmessungen auf einem geheimen Teich bei Kosten von maximal z.B. 300,- möglichst genau bestimmen kannst, bei geheimer relativer Toleranz bzgl. Position und Strecke. Darauf läuft es nämlich hinaus. >Nun ich möchte eigentlich sagen können "fahr 2 meter geradeaus" und will >dann aber auch wissen wo das moped grad steht. Dazu musst du keine Strecke messen. Wenn du das per GPS machst, hast du die Startposition relativ genau. Daraus kannst du die Zielposition berechnen und diese mit einem Regelkreis ansteuern. Wenn du dagegen deinem Fahrzeug (ist es jetzt ein Modellboot oder ein Moped??) sagst "Fahr 2m geradeaus", wird dein GPS während dieser Fahrt eine Punktewolke zurückschicken, deren Verbindung viel länger als 2m ist. >@UBoot-Stocki: >Das Interessiert mich wirklich, hast du ein paar Links? Na dann viel Spaß mit Stockis Hilfe rofl
Drei (oder mehr) Mikrofone ins Wasser in Ufernähe verteilt versenken. Ein Schallgeber (Ultraschall) ins Boot und einen Zeitcode ununterbrochen Senden lassen. Ein weiteren Schallgeber mitanderer Frequenz in genau bekannter Entfernung (langes Bandmaß) in das Wasser (gegenüberliegendes Ufer) und die Wassertemperatur messen (Schallgeschwindigkeit ist Temp. abhängig). Dann die Tonaufnahmen nach Hause und die Laufzeiten auswerten. Wenn du dann noch die Strömung messen willst braucht es noch eine Boje mit Schallgeber. Viel Spaß Ach Ja .. Materialkosten Ohne Rechner zu Hause. ca. 100 Euro schätzte ich mal wenn du die Ulraschallgeber mit den Dingern aus alten Uhren nimmst und mit Silikon dicht machs.
Meine Güte Jason, ich les doch hier, dass 10cm nicht ohne weiteres, also fast gar nicht möglich sind. Und es sind mehr als 300€, aber allein die finde ich schon viel... Abmessungen des Fahrzeugs liegen bei etwa 45x20cm. Na, siehst du jetzt, dass ich mindestens zwei Systeme brauche... Hmm, Ultraschall, dass ist sone Sache, das setzte ich schon ein und ich gehe mal davon aus, das sich das Zeug stören würde, dann müsste ich die Konstruktion noch etwas feilen...
Phil J. wrote: > Hmm, Ultraschall, dass ist sone Sache, das setzte ich schon ein und ich > gehe mal davon aus, das sich das Zeug stören würde, dann müsste ich die > Konstruktion noch etwas feilen... Wozu? Vielleicht könntest du das vorhanden System ja auch noch für die Messung verwenden?
Beim Losfahren ein Bindfaden am Ufer festmachen und vom Boot ausrollen lassen. Hiterher Bindfadenlänge messen. Bindfadenlänge = gefahrene mikrometer, mm, cm oder vielleicht sogar etwas mehr. Kosten: Bandmaß = 2,05 €, Bindfaden (Nähzwirn, Nähgarn) = 0,65 € (unverbindliche Preisempfehlung)
>Beim Losfahren ein Bindfaden am Ufer festmachen und vom Boot ausrollen >lassen. Hiterher Bindfadenlänge messen. Ja, und jedesmal wenn des Boot eine Kurve fährt, rammt es einen Pfeiler in den Boden des Teichs, befestigt daran eine Rolle und führt den Bindfaden hindurch. Einfacher: Am Heck des Bootes wird ein horizontal stabilisierter Laser angebracht. Ein bindfadennachreichender Roboter rast am Ufer dem Laserpunkt hinterher, befindet sich also stets exakt in der Mitschiffslinie. Wenn sich beim hinterherrasen der Abstand zum Boot ändert, ist diese Abstandsänderung bekannt und wird beim aus/einspulen berücksichtigt.
Na nen Seil hab ich schon, will ja nicht, das mir mein Spielzeug verloren geht. Hmm, wärs nicht einfacher, wenn ich nen Laser auf nen Spiegel richte, der von nem Helikopter in Position gehalten wird?
also abgesehen davon das das viel zu teuer, enorm zeitaufwendig und total unnötig ist bzw wird, wäre das einzige was mir einfallen würde ein fixpunkt an land von dem aus du die entfernung zum boot bestimmst. am besten 2 fixpunkte, dann braucht der winkel nicht so genau zu sein. eine distanz zwischen 2 fixpunkten kannst du mit relativ günstigen laserentferungsmessern aufn dezimeter genau vermessen, zumindest in dem bereich bis sagen wir 50m, dazu reicht n heimwerkergerät ausm baumarkt. also würde man 2 davon am ufer platzieren, möglichst weit auseinander. diese müsste man natürlich auf eine drehachse setzen, um den laser dem boot nachzuführen. da wäre die frage wie richtet man nach, ne kamera und bisschen software auf nem PC wäre dazu sicher in der lage, sofern das boot n guten kontrast abliefert (z.b. rote makierung des bootes auf dunklem wasser) ich glaube da würde sich sogar fertige software finden die das kann. n pc wäre dann auch nützlich um aus den 2 entfernungen die tatsächliche distanz zum boot zu berechnen, das wäre wohl n sehr einfaches, selbstgestricktes programm. spannender wäre dann noch wie man die daten aus dem laserentfernungsmesser in den pc bekommt, wobei ich schätze da gibts mittlerweile geräte mit messwerkzeug üblicher RS232, also wäre das keine so große hürde. viel spannender wäre, wie groß ist das boot, und wie stabil liegt es im wasser ? es sollte nicht zuviel rumtanzen, sonst klappt das ganze nicht. ne ständige sichtverbindung ist auch nötig, und ne am besten zylinderförmige messdose am höchsten punkt des bootes, rot angepinselt als ziel für die 2 kameras und als reflektionsfläche für die laser. die laser müssten natürlich in genau der höhe über dem wasser ausgerichtet werden. okay 2 laser entfernungsmesser, ich setze mal wegen RS232 und genauigkeit 2x300€ an. 2 kameras, müssen nicht so hochwertig sein, nehmen wir etwas bessere webcams, 100-200€ n pc, alter laptop, eventuell vorhanden? steckdosen hats am ufer ja auch nich wirklich immer so viele. 2 stabile plattformen für die laser und kameras, reicht n holzbrett mit erdnägeln, drauf nen am besten kugelgelagert und mit nem schrittmotor angetrieben, kleiner AVR würde sicher die lageregelung umsetzen die der PC vorgibt... ich schätze das verschlingt problemlos 200-300€ die unglaubliche menge zeit die du da reinstecken wirst will ich garnich wissen :D vorteile - es ist mit einfachen, leicht zu beschaffenden mitteln umsetzbar - die kosten sind überschaubar - das funktionsprinzip ist relativ simpel und überschaubar, und sollte funktionieren - die potentielle genauigkeit ist ziemlich hoch, besonders die wiederholgenauigkeit nachteile - es ist relativ teuer - es erfordert viel bauzeit - es ist aufwendig aufzubauen - die reichweite ist nicht unendlich groß - es muss eine sichtverbindung zu den 2 punkten am ufer zum boot geben - das boot sollte relativ stabil im wasser liegen
Skalier dein Modellboot einfach um den Faktor 10-20 nach oben. Dann hast du ein richtiges Boot. Damit kannst du aufs richtige Meer (hat auch den Vorteil, dass wir bald Ruhe vor deiner dämlichen Fragerei haben, wenn es nicht für eine seefeste Konstruktion gereicht hat). Dann brauchst du keine cm Genauigkeit mehr, und auf einmal reicht ein stinknormales GPS für 50,- vollkommen aus. Keine Helikopter, Laser und PCs mehr, und du glaubst gar nicht, wie billig die Geschichte wird. Genug Leute sind froh, wenn sie ihr schrottreifes Boot aus dem Garten loswerden und geben dir noch etwas dafür, wenn du es mitnimmst.
Noch ein Vorschlag:(obwohl ich überzeugt bin das das mit dem Ulraschall und Matlab geht, weils sowas ähnliches schon gibt im mm Bereich über 10 Meter) Also: Baue an deinen Auto einen demontablen Mast von sagen wir 15 Meter (must dazu bei den Funkern eine (mobile Antennenbau-)Anleitungen suchen wie das geht) und baue oben drauf einen Hochauflösende Kamera und werte das dann mit Matlab aus. So was gibt es auch schon. Eine Kammera kann bis ca.1/50 pro Pixel mit einen Trick (Matlab) auflösen. Damit solltes du aber nicht rechnen. Aber 1/10 pro Pixel ist schon machbar. Auf das Boot einen roten Ball. So gute Nacht jetzt
Sonar auf den Teichgrund, bei ausreichender Samplingrate kannst Du anhand der untergrundbewegung die Geschwindigkeit bzw. den zurück gelegten Weg errechnen. Im Schwimmbad geht das aber wahrscheinlich nicht weil der untergrund nicht uneben genug ist!
Ein Bekannter hatte sowas schon mal gebaut: drei Ultraschall-Empfänger am Ufer platziert, auf dem Boot war ein relativ starker Ultraschallsender, der in 0.3s - Abstand kugelförmig einen Impuls ausgesendet hat. Am Ufer war ein PC, der die Laufzeit der drei Signale gemessen und ausgewertet hat. Die Uferlinie des Teiches muss dazu nicht unbedingt bekannt sein, nur für automatische Navigation ist das erforderlich. Die Bewegung des Bootes wird relativ erfasst. Zur Zeit testet er ein System mit Datenübertragung und CRC per Ultraschall, um Störungen zu vermindern. Ansonsten scheint das Teil recht gut zu funktionieren. Es wird natürlich die Bewegung über Grund erfasst, Störfaktor ist hier der Wind. Evtl. kann das Ganze unter Wasser stattfinden, dann stört die Strömung, aber die restlichen Störeinflüsse (Schall in der Luft) werden gemindert.
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