kleine Denkblokade

Hallo,

seit einigen Wochen versuche ich mir vorzustellen, wie man ein Modell nach GPS-Daten steuern koennte. Dazu habe ich auch schon ein bissel am PC rumprogrammiert, aber an einer Stelle hakt es immer aus.
Das ist die Lage des Modells im Koordinatensystem!

Laesst man Stoerungen weg, treibt der Antrieb das Modell nach vorne,
aber wohin zeigt dieses vorne :confused:
Wie merke ich, dass der Wind das Model um eine Achse dreht :confused:

Ich hoffe, man versteht mein Problem.
Falls JA, waere die eine oder andere hilfreiche Idee super ...


Gruss und Dank
:) Norbert :)
 
Hallo,
nettes Problemchen.
Ich vermute mal, das du vom statischen Halten EINES bestimmten Koordinatenpunktes ausgehst.
Flugdynamisch geht das aber nicht.

Real kann man nur mit einem bestimmten Radius, also einem fliegbaren und damit sinnvollen Kurvenradius bestimmte K-Punkte umfliegen. Oder nach passieren derer, muss eine deffinierte Bahnkurve bis zum ereichen der Richtung/Lage auf den nächst folgenden Koordinatenpunkt zu folgen.

Bei der deffinierten Unschärfe des vorhandenen GPS Systems, zudem alles gepaart mit einem Tolleranzfeld/gemittelten Eigenposition damit der Flugkörper keine unfliegbaren Ecken steuern will.

Voraussetzung als Ausgangspunkt, ist wohl, das man immer eine bestimmte Fluglage zum folgenden vorgegebenen Koordinatenpunkt zB dem nächsten Bahnpunkt deffiniert. Also direkt darauf zu, und oder in Verlängerung der Querachse 50 meter rechts zB. als Kurvenmittelpunkt....
Hat man nur einen Punkt der gehalten werden soll, geht es nur indem man diesen immer wieder überfliegt Wendet und erneut überfliegt. Oder in einem bestimmten Abstand umfliegt, oder die Kreisbahn so wählt, das derselbe K-Punkt wieder irgend wo auf der Kreisbahn liegt

Ich gehe auch davon aus, das das GPS Positions-Koordinatensystem nicht ausreichen wird.
Zu einer Dynamischen Steuerung ist auch die Räumliche Ausrichtung über die 3 Achsen zB mittels Kreiselsystem eine Geschwindigkeitssteuerung und eine Höhenkontrolle zum Boden besser noch eine Abstandsmessung zum Boden erforderlich.
Wobei dann das GPS-Richtungssignal wie ein Steuersignal für die Ruder zur Richtungsteuerung auf das Kreiselsignal aufgeschaltet werden muss.

Zur logischen Steuerung mit all diesen Daten, ist wiederum intelligente Rechnerleistung und ein Speicher für ein vorzugebendes und abzufliegendes Flugprogramm mit Eingabe der vom Flugkörper fliegbaren Radien erforderlich.

Krönung des ganzen wäre dann noch ein K-Punkt der als Landepunkt deffiniert wird und mit vorgegebenem Landeprogramm angeflogen wird....:D

Jetzt würde mich nur noch interessieren, was du so ins Ziel steuern willst.

Gruß
Eberhard
 
Hallo Jürgen und Forenleitung,

Ich muss mich jetzt doch öffentlich danach erkundigen, warum ein eigentlich sinnvoilles zudem recht anspruchsvolles Thema bzw der Threadstarter, an ein anderes zudem Anderssprachiges Forum verwiesen wird, und das Thema hier damit abgewürgt wird.

Ich war zumindest bisher der Meinung, das dieses Forum
speziell durch anspruchsvolle Themen mit Leben erfüllt wird. Zumindest habe ich die Weihnachtsansprache vom Arno im Jet-Bereich so verstanden.

Gruß
Eberhard
 

plinse

User
Moin Eberhard,

ein Thema abzuwürgen ist was anderes. Es ist lediglich jemandem bekannt, dass dazu bereits einiges an Know-How besteht, was einfach nachgelesen werden kann. Da Deutschland ein kleines Land ist, kann das schon mal in einem anderssprachigen Forum sein - Englisch kann man denke ich schon vorraussetzen, wenn sich jemand für ein so komplexes Thema interessiert.

Dass dieser Jemand ein Moderator ist, ist halt so. Hätte auch ein anderer User sein können. Ich verweise auch mal ganz gerne auf RC-Groups, denn gerade bei Nischenthemen ist es ganz nett, weltweit daran interessierte mit einzubeziehen. Regional sind an solchen Themen einfach oft zu wenige Leute aktiv beteiligt. Es geht da schließlich nicht um die interessierten Lektüreleser sondern die aktiv beteiligten, die auch Erfahrungen beisteueren können.

Zu diesem Thema hat es auch Aktivitäten bei uns an der Uni gegeben. Letztendlich wurde in den Fliegern eine recht aufwändige Sensorik + GPS verbaut. Bis die Krönung wie du sie nennst erreicht wurde, hat es mehrere Mannjahre an Aufwand erfordert, es wurde eine Firma dazu gegründet, ... und läuft mit einigem Aufwand.

Ich habe es während des Studiums nur am Rande mitbekommen, da die Flieger (Struktur, Zelle) in der Werkstatt der Modellfluggruppe gebaut wurden, wo ich auch aktiv war. Bis aber sämtliche Plausibilitätskontrollen funktionierten (und das Ding flog), hat es einigen Bruch erzeugt, der wieder in der Werkstatt auftauchte ;) .

http://www.ilr.ing.tu-bs.de/

http://www.ilr.ing.tu-bs.de/forschung/mav/index.html

Die Frage, was man damit steuern möchte, ist bei dem ganzen mehr als berechtigt, denn auf den Seiten braucht man nicht tief zu suchen, bis einem eine rucksackartige Geschichte mit Flecktarnstoff bezogen auffällt ;) . Das ist halt der fade Beigeschmack, denn der normale Modellbauer fliegt nach Sicht, braucht also kein GPS. Wer sich da jetzt einen Sicherheitsgewinn erhofft, der hat noch keine Applikationsphase von sowas miterlebt. Wenn du (Eberhard) darauf hoffst, damit einen gestörten Jet landen zu können, wenn die Funke nicht mehr tut, vergiss bitte nicht, wie viele Modelle du gekillt hast, bis du ein solches Sytsem so weit gebracht hast.

Aus Modellbauersicht ist es maximal ein nettes Spielzeugs, was sicher nicht im Interesse der Allgemeinheit bezogen auf die Modellflieger steht. Bis die Jungs von der Uni Streckenflüge machen konnten, mussten sie erst mal Kontakt aufnehmen mit Leuten, die über gesperrte Gelände verfügen, wo sowas überhaupt geht. Richtig, Militär. Es kann nicht in unserem Sinn sein, wenn Modellbauer ohne diesen Aufwand anfangen, um Modellflugplätze herum autonom abzustürzen und dabei ihren Aktionsradius erweitern ;) . Denn das ist es, was sie in den ersten Schritten tun werden. Und bei Stammtischrunden passiert dann sowas:

Vorsicht, wieder ein Fremdlink, aber deutschsprachig ;)
 
Hi,

allerseits ein Gesundes neues Jahr ...

zum Thema:
Die eigentliche Frage bezieht sich auf kein konkretes Modell. Es könnte also sowohl ein Flug-, Schiffs- oder Automodell sein. So ein Modell hat eine Fahrtrichtung und es gilt, den Winkel dieser Richtung zur Linie Standort-Zielpunkt zu bestimmen. Also zu klären, ob die Steuerung nach links, rechts oder gar nicht lenken muss.
Mein Wissensstand dazu ist der von Wikipedia, d.h. nützliche Antworten sollten etwas darüber hinaus gehen, danke ... :)


PS:
abwürgen ist genau die richtige Beschreibung.
Sowas passiert leider in allen Foren und Mailinglisten. Der "Abwürger" hat absolut keinen Durchblick zum Thema und verweisst auf maschinell erzeugte, also nicht seiner Intelligenz entsprungene Internetadressen. Grund dafür ist eine hochgradige Arroganz, die es um jeden Preis verhindern muss, dass ein Thread entsteht, bei dem er nicht mitreden könnte.
Laut meinem Therapeuten sind dafür starke Minderwertigkeitskomplexe verantwortlich, welche in der BRD immer mehr zur Grundausstattung zu gehören scheinen, sagt mein Therapeut.
Diese meine persönliche Meinung ist nicht dazu gedacht eine sinnfreie Diskussion anzuzetteln ... :cool:
 
Zuletzt bearbeitet:

plinse

User
Norbert3f schrieb:
...

Der "Abwürger" hat absolut keinen Durchblick zum Thema und verweisst auf maschinell erzeugte, also nicht seiner Intelligenz entsprungene Internetadressen. Grund dafür ist eine hochgradige Arroganz, die es um jeden Preis verhindern muss, dass ein Thread entsteht, bei dem er nicht mitreden könnte.
Laut meinem Therapeuten sind dafür starke Minderwertigkeitskomplexe verantwortlich, welche in der BRD immer mehr zur Grundausstattung zu gehören scheinen, sagt mein Therapeut.
Diese meine persönliche Meinung ist nicht dazu gedacht eine sinnfreie Diskussion anzuzetteln ... :cool:


Dann will ich mich auch nicht auf dieses Niveau herablassen, einen schönen Gruß an deinen Therapeuten und ein frohes neues Jahr. Übrigens als ich das letzte mal im ILR war, unterhielt sich der Webmaster noch ganz normal mit mir - ich glaube er war noch aus Fleisch und Blut ;) . Also viel Spaß, meine bisherigen Erfahrungen vom Segeln mit GPS-Geräten werden deinen Wissensstand ja sicher nicht übersteigen, also kann ich mir das tippen sicher sparen.
 

Airman

User
Hallo,
Das ist die Lage des Modells im Koordinatensystem!

Laesst man Stoerungen weg, treibt der Antrieb das Modell nach vorne,
aber wohin zeigt dieses vorne

Das Modell wird durch seine Position im Raum (3 Punkte im (GPS-)Koordinatensystem) und 3 Vektoren (=Achsen, also Flugrichtung, Horz./Vertik. Lage) sowie seine Geschwindigkeiten (Größen bzw. Skalare zu Vektoren, damit auch Drehgeschwindigkeiten um Achsen) beschrieben. Der Wind es auch ein Vektor mit der Größe Geschwindigkeit.

Einen Vektor zur Windabdrift erhält man, wenn man zwei GPS-Positionen vergleicht.

Viel Spaß beim programmieren und viele Grüße
Uli
 
zum Thema:
Wenn man das Problem ganz simpel nachvollziehen will, muss man sich nur vorstellen, dass man mit verbundenen Augen Motoradfahren soll. Bei Luft- oder Wasserfahrzeuegen kommt noch hinzu, dass sie sich absolut nicht geradeaus bewegen sondern meistens schräg durch das Medium driften, je nach Wind und Strömungsverhältnissen. Deshalb nutzt die Kenntnis der letzten Position nicht wirklich etwas. Ein simples Beispiel dazu ist eine Flussfähre, deren Bug zeigt nie dahin, wohin sie fährt.

Bei Realisierungen, wo der finanzielle Rahmen keine entscheidende Rolle spielt, verwendet man zur Lagebestimmung Kreiselsysteme die die Beschleunigung der X-,Y-,Z-Achse vom Objekt erfassen und daraus Geschwindigkeit und Lage ableiten (mehrfach differenzieren). Auf Grund, trotz teurer Technik, auftretender Fehler, müssen die Systeme von Hand nachjustiert werden. Da dies jedoch z.B. in einem Marschflugkörper nicht möglich ist, verwendet man zusätzliche optische Systeme, die die Fluglage erfassen und die Fehler der Kreiselsysteme kompensieren sollen.

Mal abgesehen davon, dass diese Vorgehensweise mein karges Taschengeld übersteigt, stellt das 25kg-Limit für Flugmodelle IMHO eine unüberwindbare Barriere dar. Man müsste eine Schwalbe als Modellflugpilot abrichten ... :cool:

PS:
Wenn sich ein Segler "herablässt" müssen meist Bergungsschiffe kommen, das will ich dann doch nicht, also lass es lieber. Ansonsten bin ich nur einmal um England geschippert, aber ohne Segel, ich darf nur Motorboote führen. Und als Kybernetiker habe ich auch kein Problem mit Mathe oder Physik. Es reicht mir/uns gerade so zum Leben ... :cool:
 

plinse

User
Moin Norbert,

na des ist doch prima - dann dürfte dir ja auch bekannt sein, dass GPS-Geräte z. B. bei Yachten ihren Kurs nicht aus der letzten Poisition ermitteln sondern aus den letzten Positionen und sie damit ausreichend über die Runden kommen. Sobald das Boot aber im Hafen liegt, kommt als Kurs wirrer Mist bei raus. Wie das Boot zum Kurs steht, ist imho irrelevant. Ein GPS-gesteuerter Autopilot steuert den Kurs über Grund und kommt ans Ziel.

Die Lage des Fahrzeuges wird erst dann relevant, wenn diese nicht durch ein stabiles System (Fahrzeug auf 3 oder mehr Rädern bzw. stabil schwimmendes Boot) gegeben ist oder das Ding so schnell wird, dass es instabil wird (aus der Kurve fliegen kann o.ä.). Quasi deine Beispiele, die auf Gleichgewicht mit verbundenen Augen zurück zu führen sind. Vorher wird nur der Kurs gesteuert und der Rest ergibt sich. Die Fähre interessiert der quer stehende Bug solange nicht, wie der Kurs über Grund stimmt. Plausibilitätskontrollen bedarf es erst bei instabilen Systemen.

Für das weitere bedarf es dann zusätzlicher Sensorik und jetzt übertreib mal nicht:

Norbert3f schrieb:
zum Thema:
...
Auf Grund, trotz teurer Technik, auftretender Fehler, müssen die Systeme von Hand nachjustiert werden. Da dies jedoch z.B. in einem Marschflugkörper nicht möglich ist, verwendet man zusätzliche optische Systeme, die die Fluglage erfassen und die Fehler der Kreiselsysteme kompensieren sollen.

Mal abgesehen davon, dass diese Vorgehensweise mein karges Taschengeld übersteigt, stellt das 25kg-Limit für Flugmodelle IMHO eine unüberwindbare Barriere dar. Man müsste eine Schwalbe als Modellflugpilot abrichten ... :cool:

...

Das ganze wird auf universitärem Niveau in Pylon-400-Größe beherrscht und wie finanziell knapp Unis sind, ist dir denke ich bewusst. Aufwändig ist da nur die Software - Manpower kostet die Unis ja vergleichsweise wenig. Dazu die "maschinell erstellten Links" ;) .
 

Airman

User
Hallo,

zunächst sorry weil ich dachte es handelt sich hier um ein Flugmodell, bin aber hier wohl bei den Schiffen gelandet. Deren Kurs ergibt sich natürlich über nur 2 Vektoren, also programmiertechnisch zB über je 4 abgespeicherte xy-Variablen (Bug-Heck) plus weitere Werte für zB Geschwindigkeit. Der Einfachheit halber können zB die Heck-Werte (Ortsvektor) auch den GPS-Werten entsprechen. Der Vergleich der GPS-Werte im zB. 0,5 Sek. Takt mit der Fahrt- bzw. Vektorrichtung ergibt die Drift zB durch Wind oder Strömung. Wenn das Modell nun einen Kurs fahren soll, dann sollte - in einfachster Version - durch Vektoraddition der Bug die neue (1. Vektor-Werte) Position anfahren und das Heck (2. Vektor-Werte) je nach Wunschrichtung darauf zu, ggf. korrigierend um Winddriften etc.

Ob das Modell dabei Kap Horn umrundet, es dabei regnet, sein Inhaber gerade Geburtstag hat, der Öldruck zu hoch ist oder andere Gefahren aus der Tiefsee lauern ist einem Stück Software (um das geht es hier doch ??) dabei eigentlich egal. Ebenso könnte man das auch außerhalb der Uni schon mit nem C64 nachbilden.

Tipp: Als Softwerker sollte man das Problem möglichst stark vereinfachen, die Welt ist kompliziert genug.

Viele Grüße
Uli
 
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