autonoom zeilbootje bouwen

Je kan een oude nokia in het bootje stoppen en sms gebruiken om de coördinaten door te sturen.

Voor het meten van de wind denk ik dat je het beste gebruik kan maken van een rotatiesensortje en een windfaantje van bijv. een optimistje.

Het bootje moet wel heel erg stabiel zijn, een klein golfje, een windvlaag en hij licht om.

EDIT:
waar wil je het bootje laten varen?

IJzelmeer lijkt me niet haalbaar ivm golfslag.

[Bericht gewijzigd door Crocopep op dinsdag 30 maart 2010 22:04:39 (13%)]

Oude nokia is een goed idee. Gewoon een 3310?

het bootje zelf is een micromagic, die zijn niet om de krijgen. Een windvaantje van een optimist is helaas de helft zo groot als het hele bootje.

[Bericht gewijzigd door pientertje op dinsdag 30 maart 2010 22:04:38 (14%)]

Wat denk je aan sensoren/actuatoren nodig te hebben?
Sensoren:
* Compas (aangezien het boodje relatief langzaam gaat en makkelijk van richting kan veranderen is GPS niet echt aan te raden voor richtingbepaling)
* GPS
* Windrichting (eventueel snelheid)
* Positie roer
* Positie zeil
Actuatoren:
* Roer
* Zeilpositie
Ik heb weinig ervaring met zeilen maar weet dat er 2 verschillende situaties zijn die je kunt samenvatten als "met de wind mee" en "tegen de wind in". Ik zou eens beginnen met een stuk papier en de situatie "met de wind mee" te omschrijven. Denk daarna maar eens na hoe je "tegen de wind in" voor elkaar gaat krijgen.

Op 31 maart 2010 07:10:01 schreef No_Brain: Ik zou eens beginnen met een stuk papier en de situatie "met de wind mee" te omschrijven. Denk daarna maar eens na hoe je "tegen de wind in" voor elkaar gaat krijgen.

Dat heeft ie toch al gedaan? Boven een bepaalde hoek moet de boot gaan laveren en dan word het dus weer normaal zeilen.

Dat is ook allemaal het moeilijkste niet. Maar wegkomen met een boot die in een willekeurige positie ligt is al een stuk lastiger. Het feit dat je de zeilen niet apart kunt bedienen maakt het er niet gemakkelijker op.
Vind je een MM niet een beetje al te klein om nog experimenten in te gaan bouwen?

Voor de GPS coordinaten zou ik me geen zorgen maken. Gewoon de coordinaten vergelijken, en die koers aanhouden.

Dus zit je op 52Noord 4 Oost (delft ) en moet je naar 53 N, 5 O, dan ga je koers 45 varen. Dat werkt, maar is niet helemaal efficient.

Al VEEL beter (en daar zou ik het bij laten), is om in te zien dat de oost-west coordinaten geschaald zijn met cos (breedtegraad) Dus die ene oost-west is minder relevant dan die ene graad NZ. Dus als je het gradenverschil NZ (ook) met de cosinus van de absolute breedtegraad vermenigvuldigd, kom je heel mooi in de richting.

D'r was hier vorig jaar (of al langer geleden) discussie over een wedstrijd waarbij een boot autonoom naar de overkant van de atlantische oceaan moest varen..... Pas dan ga je merken dat de aarde niet plat is en dit soort "platte" berekeningen niet exact kloppen. Maar dan nog, scheelt het maar een paar procent in de lengte van je traject....

Omdat je het over GSM en 433MHz hebt, denk ik niet dat jij naar de overkant van de oceaan wilt varen, en dan zijn de onnauwkeurigheden verwaarloosbaar.

Dan had je nog iets over omrekenen. Het makkelijkste is gewoon in graden rekenenen. Dus 4 graden 21 minuten oost is -4.35. Als het in een microprocessor moet, dan zou ik niet met floating point getallen werken, maar met gehele getallen. Dan wordt het handiger om gewoon in 1/1000 van boogseconden te werken. (= 1.8 meter).

Is er niet eens eerder zo'n topic geweest?
Een bootje dat autonoom vanuit Ierland naar Brazilie zou varen op geprogrammeerde coordinaten?

Ook zo doodgebloed.

Op 31 maart 2010 09:40:32 schreef Fantomaz:
Ook zo doodgebloed.

Het topic wel ja. Maar dat is nog erg lang doorgegaan buiten CO om. Het doodbloeden is nu pas vol op gang gekomen, twee jaar later dus.

Over het gebruik van GPS, hieronder een link naar een project waaraan ik meegewerkt heb (even scrollen naar GPS Robot)
http://joostthijssen.com/projecten_index.htm

Wat we gemerkt hebben is dat de GPS coordinaten verlopen. Je ontvangt verschillende coordinaten terwijl je de module stil houd.

Waarschijnlijk niet het grootste probleem voor jou, aangezien je toch niet op 1 meter nauwkeurig het doel wilt benaderen, toch?
Je zult je ook even af moeten vragen hoe je de coordinaten verstuurt en vooral hoe je zeker weet dat het coordinaat op het water ligt.

Ik zie de volgende situatie al voor me.
Bootje ligt in het water, wacht op een doelcoordinaat.
Bootje ontvangt coordinaat en zet koers.
Bootje komt in de buurt, maar doelcoordinaat ligt net op de oever.
Bootje vaart richting kant, jij wilt hem stoppen, maar dat moet via een sms omdat rf net niet meer werkt...
sms komt iets te laat, boem!

Waarschijnlijk had je deze situatie zelf al bedacht, ik noem hem nog even.
Daarnaast merkten wij bij het gebruik van GPS dat je gedurende een x aantal coordinaten rechtdoor moet rijden/varen, aan de hand daarvan de hoek van jou lijn ten opzichte van doel moet bepalen en bij moet sturen. In het filmpje zie je dat het bijsturen, doorrijden en weer bijsturen niet zo vlekkeloos werkt. Dit komt vooral omdat wij geen enkele referentie hadden hoever we gedraait waren (opdracht was enkel GPS gebruiken, geen gyroscoop, digitaal kompas etc). Ik raad je aan wel een kompas oid te gebruiken voor je draaihoek, zeker omdat water nog wat lastiger is dan land.

ik heb ook nog mee gebrainstormd in dat topic, stille dood gestorven.
Ik wilde het in een micromagic bouwen als testfase, en die over de nieuwe meer laten varen. Mijn uiteindelijke doel is zelfstandig het IJsselmeer over(IJsselmeer heeft volledige dekking voor gsm). Maar dan heb ik alleen al vanwege het gewicht van de accu's en de oppervlakte van de zonnepanelen en vooral de golfslag een grotere boot nodig. Maar die bouw ik dan wel. Nu gaat het vooral om de software(en een beetje hardware).

Wat moet er precies met de gps coordinaten gebeuren. Ik ben nu zover dat hij er als een array met getallen in staat. Dus [0][5][2][.] enz. Maar dan wel als getallen ipv ascii. Dit is wat er uit de nmea string komt. Dat is dus niet in het graden minuten systeem. Dat zal ik eerst moeten omrekenen voordat ik iets met koersen wilde gaan doen.
Ik heb dit gevonden: http://geography.about.com/library/howto/htdegrees.htm Dat ga ik maar eens testen

Het sturen gaat met een gewoon elektronisch kompasje, een gps is daar te traag voor.

Ik ben bezig met uitzoeken hoe ik mijn oude 3310 aan een picje knoop, dit ziet er allemaal wel doenbaar uit. Hij is alleen wel erg zwaar, wat kost een gsm module ongeveer? Kon zo gauw geen prijzen vinden. Het is namelijk heel prettig om het doel via sms te versturen, dat scheelt wel een hoop gedoe qua foutcorrectie enzo. Ook is het later leuk om rapporten te versturen van de snelheid over het laatste uur.

Windrichtingssensor zal waarschijnlijk zelf moeten bouwen. Kan ik dit het beste doen met een doorzichtige encoderschijf en met licht of met een rotatiesensor? En waar vind ik een rotatiesensor?

Kan ik het hele programma beter in één picje stoppen (een 18f2550) of de losse modules ook in de hardware scheiden en dan alles picjes en sensoren met een i2c bus koppelen.

Een zeilstand en roerstand sensor lijkt me niet nodig aangezien die met servo's worden aangestuurd.

Wegkomen uit stilstand wordt erg moeilijk, dit is het echt al moeilijk. Het aanspringen hoeft natuurlijk niet snel te gaan. Het bootje kan het zeil wel half aantrekken. Het wordt alleen een probleem als hij achteruit begint de drijven door de wind. Het roer werkt dan namelijk andersom.

Ik zal dus een kompas gebruiken, het moet ook mogelijk zijn om de drift uit te rekenen. Hierdoor kan het bootje van tevoren bijsturen en een veel kortere route varen. Ik zal eens een plaatje zoeken van wat er gebeurt als je dit niet doet.

de gsm module staat hier op ebay voor ongeveer 22 euro + verzendkosten. Het aansluiten op een pic valt erg mee

http://cgi.ebay.nl/Siemens-TC35i-900mhz-1800mhz-GSM-Module-/3002745155…

moet je nog wel een sim kaart houder en een antenne bij hebben maar daar kan deze man ook aankomen(staat verderop in zijn advertentie)

Victor

[Bericht gewijzigd door victor1 op woensdag 31 maart 2010 15:33:06 (25%)]

Heb je ooit wel eens op het IJzelmeer gevaren?

Moet bijna windstil zijn wil je met zo'n bootje daarover heen kunnen.

Ik weet niet wat je budget is maar voor 1500 euro heb je een waarschip waar je met gemak het IJzelmeer over kan, al dan niet een stukje zee.

Met een modelboot het ijsselmeer oversteken is denk ik nog wel te doen, ondanks dat het knap tekeer kan gaan daar. Maar een waarschip 570 is wel een leuk bootje, dat dan weer wel. Heeft wel wat onderhoud nodig, het blijft hout natuurlijk.

Voor de berekening van je koers kun je kiezen uit een greatcicle en een rumbline koers. Die laatste blijft gedurende de hele tocht hetzelfde, de eerste niet maar die geeft dan wel weer een kortere afstand. Maar die moet dus continue opnieuw uitgerekend worden.

Ik heb de berekeningen wel ergens in een spreadsheet staan voor de rumbline. Voor het Ijsselmeer maakt dat geen bal uit en bovendien is dat het gemakkelijkste.
Overigens is het niet doenlijk om een koers te berekenen en die dan op het kompas te volgen. De boot ligt nl onder een hoek t.o.v. de koers over de grond. Dat betekend dat een waypoint dat in eerste instantie te bereiken leek tegen de tijd dat je in de buurt komt ineens niet meer te bereiken is zonder een slag te maken.

[Bericht gewijzigd door GJ_ op woensdag 31 maart 2010 16:08:02 (20%)]

Mijn boot vaart op de automatische piloot dmv. Een laptop met Google Earth, GPS, hitte gevoelige camera's en een vlotter die uitslaat bij hoge golfslag.. Het werkt nog niet ideaal (omdat Google oa geen zandbanken laat zien en drijfhout geen hitte afgeeft)
Maar het gaat de goede kant op.. Ik zal voor je kijken of ik wat schema's heb maar ik betwijfel het want ik ben er al 4 jaar mee bezig en pas steeds wat aan.
Die RC boten die vissers gebruiken kunnen tegenwoordig ook alles.. Misschien eens kijken of je een tweede-hansje kunt vinden en wat elementen kan overnemen in je zeilboot

Wie vaart er nu op andere kaarten dan zee-/waterkaarten??? Ik heb eens een duitser losgetrokken van het vrouwenzand omdat hij navigeerde met de papieren placemat van een pannekoekenhuis met een historische "kaart" van het ijsselmeer. Gelukkig voor hem had ik een intrekbare kiel.
Die kamera's zijn wel listig. Ik neem aan om andere vaartuigen/zwemmers te detekteren?

Ik moet nog ergens software hebben waar je zeekaarten mee kunt scannen, rechtzetten en van koordinaten voorzien en deze vervolgens voor navigatie gebruiken. Of er ook een soort van automaatfunctie in zit of dat het enkel een plotter was weet ik eigenlijk niet meer.

[OT] Zo was ik eens - lang geleden - aan het proefvaren (vanwege de autopilot) met een vissersboot op het IJselmeer. Een jacht dacht kennelijk: 'hé, daar kun je dus gewoon varen' en kwam er achteraan. Bonk, vast.

Onze boot was een mosselenbak (die steken bijna niet).

@Dennis,

Dan ben je niet echt handig bezig, je hebt speciale programma's daarvoor ipv google earth. Op die kaarten staan ook ondieptes etc. Zal ik morgen even opzoeken.

Kan je ipv van een een camera niet beter een radar gebruiken?

Mvg
Pepijn

progjes heb ik ook wel(maxsea en seaclear met alle 1800 kaarten). Ja ik heb regelmatig op het IJsselmeer gevaren en ik weet hoe het daar kan spoken.

Radar wordt wat te veel van het goede, misschien later eens ais.

Goed eerste software probleem. Coördinaten omreken:

Device 16F648A                ;We gebruiken een 16F628A type
Config INTRC_OSC_NOCLKOUT, WDT_OFF, PWRTE_ON, LVP_OFF, MCLRE_OFF
ALL_DIGITAL TRUE              ;Alle ingangen digitaal

;strings die worden ingelezen uit nmea string
Dim Time[6] As Byte
Dim Lat[11] As Byte
Dim Long[12] As Byte

;strings die geen ascii maar getallen bevatten
Dim Longom[12] As Byte
Dim Latom[12] As Byte

;floats voor de coordinaten in decimaal stelsel
Dim longf As Float
Dim latf As Float


;graden-minuten-seconde
Dim latfg As Byte
Dim latfm As Byte
Dim latfs As Byte
Dim longfg As Byte
Dim longfm As Byte
Dim longfs As Byte

;variabele voor for lus
Dim y As Byte

;beeldscherm stabiliseren
DelayMS 500
Cls


GoTo begin

;omrekenen van ascii naar decimaal naar graden minuten
omrekenen:



For y = 0 To 9
    Select Long[y]
        Case 48
            Longom[y] = 0
        Case 49
             Longom[y] = 1
        Case 50
             Longom[y] = 2
        Case 51
            Longom[y] = 3
        Case 52
            Longom[y] = 4
        Case 53
            Longom[y] = 5
        Case 54
            Longom[y] = 6
        Case 55
            Longom[y] = 7
        Case 56
            Longom[y] = 8
        Case 57
            Longom[y] = 9
    End Select 

Next y

For y = 0 To 9
    Select Lat[y]
        Case 48
            Latom[y] = 0
        Case 49
            Latom[y] = 1
        Case 50
            Latom[y] = 2
        Case 51
            Latom[y] = 3
        Case 52
            Latom[y] = 4
        Case 53
            Latom[y] = 5
        Case 54
            Latom[y] = 6
        Case 55
            Latom[y] = 7
        Case 56
            Latom[y] = 8
        Case 57
            Latom[y] = 9
    End Select 

Next y

;nu moet het float worden dus worden de losse cijfers ingelezen en op de juiste plek in de float gezet
latf = 0
longf = 0

latf = latf + (Latom[0] * 10)
latf = latf + Latom[1]
latf = latf + (Latom[2] / 10)
latf = latf + (Latom[3] / 100)
latf = latf + (Latom[4] / 1000)
latf = latf + (Latom[5] / 10000)
latf = latf + (Latom[6] / 100000)

longf = longf + Longom[2]
longf = longf + (Longom[3] / 10)
longf = longf + (Longom[4] / 100)
longf = longf + (Longom[5] / 1000)
longf = longf + (Longom[6] / 10000)
longf = longf + (Longom[7] / 100000)
longf = longf + (Longom[8] / 1000000)

;longf = 52.211583
;latf = 4.517004
;nu moet het decimale systeem omgezet worden naar het graden-minute-seconde systeem
;Door het gebruik van bytes kunnen de decimalen wegvallen
latfg = latf            ;graden hoeft niets te gebeuren
latf = latf - latfg     ;zorgen dat de rest overblijft
latf = latf * 60        ;rest met 60 vermenigvuldigen
latfm = latf            ;de gehelen vormen de minuten
latf = latf - latfm     ;rest overhouden
latf = latf * 60        ;vermenigvuldigen met 60
latfs = latf            ;de gehelen vormen nu de seconden


longfg = longf
longf = longf - longfg
longf = longf * 60
longfm = longf
longf = longf - longfm
longf = longf * 60
longfs = longf

Return



begin:


While 1 = 1

    ;nmea string inlezen
    SerIn PORTB.1,84,2000,NoGps,[Wait ("$GPGGA"),SKIP 1,Str Time\6,SKIP 5,Str Lat\11, SKIP 1, Str Long\12]
    ;omrekenen
    GoSub omrekenen


    
    ;resultaten tonen
    Print At 1,1, Dec latfg," ", Dec latfm," ", Dec latfs , "   "
    Print At 2,1, Dec longfg," ", Dec longfm," ", Dec longfs , "   "
   
    

    ;error mesage overslaan
    GoTo einde

    ;error
    NoGps:

        Print At 1,1, "niets"

    ;einde
    einde:


    ;en weer opnieuw
Wend




End

Het omreken van decimaal naar graden-minuten werkt prima. Maar als ik een float uit het deel ervoor gebruik gaat het helemaal mis.

Als ik de rest van het programma bypass en de float(variabele longf is bijvoorbeeld 52.21013) direct op het beeldscherm zet doet hij het goed. Maar nu het vreemde: Als ik hem laat omrekenen naar graden-minuten-seconden en hem dan print, dan komen er idiote getallen uit. Geef ik voordat ik dit print een tweede printinstructie(print at 2,1, " ") dan komen er andere waardes uit! Hoe is dit te verklaren?

 
For y = 0 To 9
    Select Lat[y]
        Case 48
            Latom[y] = 0
        Case 49
            Latom[y] = 1
        Case 50
            Latom[y] = 2
        Case 51
            Latom[y] = 3
        Case 52
            Latom[y] = 4
        Case 53
            Latom[y] = 5
        Case 54
            Latom[y] = 6
        Case 55
            Latom[y] = 7
        Case 56
            Latom[y] = 8
        Case 57
            Latom[y] = 9
    End Select 

volgens mij moet dat iets worden als:

 For y = 0 To 9
    Latom[y] =  Lat[y] - 48
 next y

En zelfs....

  latf = 0;
  fact = 10;
  for y = 0 to 9
     latf = latf + fact * (lat[y] - 48)
     fact = fact / 10;
  next y

Maar dan nog denk ik dat je basic daar vast wel een standaard functie voor heeft..... In ieder geval is mijn code 30 regels korter (factor 6) dan de jouwe....

Het zit nog in de proeffase en ik was zeker niet van plan Google Earth te blijven gebruiken.. De camera gebruik ik inderdaad om alle levende organismen en objecten met wrijving op te vangen, de boeg van mijn boot is ge-sealed met hittewerend Radarfolie (oa bekend van Wietplantages) zodat de camera niet mijn eigen boot probeert te ontwijken en een radar is leuk maar dat neemt nog zoveel ruimte en energie in beslag.. Ik heb maar een Beenakkertje van 6 meter waar dit alles op gebeurt
Ik zat nu te denken aan iets als een parkeersensor om objecten als drijfhout en kades te ontwijken.

Ik zou er zelf ook wat sensoren in stoppen om de omgeving af te tasten. Ik weet niet waar je wil gaan varen, maar stel dat het een of andere vijver / meer is met ergens een fontein in het midden, dan is het niet handig wanneer je daar tegenaan vaart . Of iets anders wat op het water ronddobbert natuurlijk.

Is het overigens niet makkelijker om met een normale boot te beginnen? Dan heb je niet meteen het probleem met tegen de wind in varen ed. en kun je eerst het navigeren zelf ontwikkelen.

[Bericht gewijzigd door Anoniem op donderdag 1 april 2010 11:27:50 (23%)]

Thans rew, het prgramma is nu een stuk netter en de meeste problemen lijken opgelost. Ik alleen een ander probleem. Van de positie klopt geen reet, maar de fout begint al bij het inlezen.

neem deze nmea string:

$GPGGA,071610.000,5221.1394,N,00451.7266,E,1,6,1.44,28.1,M,47.0,M,,*6C

ik zou hier zelf uithalen(en dat doet mijn progje ook):
52.211394N
4.517266E

daar maak ik dan van
52G 12M 41S
4G 31M 2S
dit ligt ergens bij de kaag, niet helemaal de bedoeling dus. Maar nu heb ik het programmatje gpsdiag, en die maakt van exact deze string de volgende positie:
52.352323,N
4.862110,E

wordt
52G 21M 8S
4G 51M 43S

Wat wel exact klopt. Hoe doet dat programmaatje dat?

De positie 5221.1394 betekent: 52 graden en 21.1394 minuten. Seconden worden dus niet weergegeven. Als je de positie per se wil omschrijven naar hele graden, minuten en seconden (waarom eigenlijk) heb je dus de graden en minuten al, moet je alleen het kommagetal (0.1394) nog omrekenen naar seconden. In een minuut zitten 60 seconden, dus 60*0.1394 = 8,364 afgerond 8 sec.

Gpsdiag (ken ik niet) schrijft waarschijnlijk eerst de positie naar alleen graden en vervolgens een uitsplitsting naar graden, min en sec.

gpsdiag is een programmaatje dat je nmea strings kan analyseren en de informatie in leuke grafiekjes/mensentaal neerzet. Zal het programma aanpassen.

Nog een klein vraagje: Als ik een float naar een byte omzet, dan wordt het afgerond. Dus 4,7 -> 5. Hoe zorg ik er voor dat dat 4 wordt? Modulo 1 wil ie niet. Misschien andere oplossingen?
Het gaat om dit stukje code:
Als hier longf = 4.517219 in gaat gebeurt er het volgende

longfg = longf ;wordt blijkbaar toch 4
longf = longf - longfg ;0.517219
longf = longf * 100; 51.7219
longfm = longf ;dat wordt dus 52 en daar beginnen de problemen
longf = longf - longfm ;dit wordt dus negatief
longf = longf * 60 ; en dit dus ook
longfs = longf ;en dan wordt dit een onzin waarde omdat een byte niet negatief kan

edit gevonden:
http://www.picbasic.org/content.php/476-Compiler-workarounds
alles werkt nu
Nu maar eens een koers uit gaan rekenen naar een doel.

Mijn proefgebied is rondom de Brabantse Biesbosch en ik heb dit systeem voornamelijk gebouwd om te kunnen varen en ondertussen naar de kleine te kijken, boterhammetjes smeren, stootwillen klaar te hangen etc.. Ik was nog niet van plan om met dit systeem naar Groningen te varen
Dankzei dit systeem heb ik voor op de boot 2 Joysticks kunnen maken om de moter Servo's te besturen tijdens de vaart, dit is handig met aanleggen of een anker uitgooien.