Onderwerp: Eigenschappen, nauwkeurigheid en ijken instruments

Baasklusje schreef :

Dan hebben we nog steeds geen term voor een meting die met een hoog oplossend vermogen telkens (bijna) hetzelfde meet, maar er systematisch naast zit (bv door een verlopen ijking...)

Hoe noem je dat, iemand die telkens heel precies net rechts naast de roos schiet, met darten?
Volgens onderstaand plaatje gooit diegene erg precies maar onnauwkeurig.

roozeboos schreef :
Het zou mij verbazen als zo'n wieltje sneller is.
De versnelling/vertraging kun je prima meten met een gps. In mijn idee beter.

Nachtvlinder schreef :
Dat lijkt me dan een betrouwbare en hoog-oplossende meting met een constante afwijking

Hooguit zou je dan kunnen zeggen dat de validiteit niet helemaal in orde is..... er speelt kennelijk ook iets anders mee, dat de afwijking veroorzaakt.

We komen hier in het domein van RAMS (Reliability, Availability, Maintanability, Safelty), FTA (Fault Tree Analysis) en aanverwante zaken. Op zich heel interessant, maar misschien niet zo in deze context. Het is hier alleen van belang om te weten wat Raymarine onder 'betrouwbaarheid' verstaat. Waarschijnlijk bedoelen ze eerder
'meetnauwkeurigheid', al kan je dat ook koppelen aan de faaldefinitie (de definitie of iets gefaald / niet meer beschikbaar is). Bijvoorbeeld: je stelt dat de logsensor faalt als de meetwaarden in x% van de tijd meer dan y% afwijken van de werkelijke STW.

@nachtvlinder, ik bedoel dat we NU nog niet weten hoe nauwkeurig het is.

of we in een later stadium een juist antwoord kunnen geven over hoe nauwkeurig het wel is betwijfel ik ovrigens ten zeerste.

Want dat hangt, lijkt mij af, van boot type, plek gever, staat vuiligheid gever, wel of geen golven, helling boot, wel of niet varend op de motor.
en misschien nog wel van andere parameters die ik hier nog vergeet.

3Noreen geeft gelukkig aan dat gps best wel goed werkt, maar goed dan heb je nog steeds snelheid over grond.

Voor mijn tweede punt, de versnelling, zou je wel goed de gps kunnen gebruiken. wellicht dan wel eentje die 4 berichten per seconde geeft ipv de normale 1 keer per seconde. Maar misschien is dat juist wel weer slechter.

Goed punt IlCigno, echter ik denk dat RM refereert naar "Availability" uit je lijstje, gezien ik daar af en toe tegenaan liep in mijn eerdere zoektocht naar ervaringen met ultrasoon: hij doet het of heel erg goed of hij doet het niet (zo ongeveer).

Anyway zonder bewijs, testrapporten of zelfs specs helpt dit allemaal niet zoveel. En Airmar (die die dingen verkoopt, NKE doet dat ook trouwens) zal vast wat anders zeggen dan RM

In hoeverre zou je alles met Inertial Navigation (versnellingsopnemers in 3 assen en ook rotatie) kunnen meten?
Vliegtuigen navigeren daarop de wereld rond (pre-GPS, maar nog steeds in gebruik).

Beginnen met 0 snelheid in alle 3 richtingen, en dan alle wijzigingen daarop steeds cumuleren.... (niet geschikt voor STW, natuurlijk).

Moet je er niet gewoon van uitgaan dat GPS, paddlewheel, US-device allemaal te (ver)storingsgevoelig zijn?
Als je een aanpak zou kiezen met een accelerometer die continu alle snelheidsveranderingen bij houdt, en daarvan het signaal integreert tot snelheid.
Vanwege instabiliteit en "weglopen" van dit signaal corrigeer je die (accelero)snelheid (v_acc) continu met het langdurig gemiddelde van de afwijking tussen v_acc en v_paddle.
Iedere minimale snelheidsverandering zal zichtbaar worden...

Edit: Thomas komt ook al met hetzelfde idee.
Juist STW kan je daar mee corrigeren ook voor allerlei wervelingen van stroming.

probleem is dat de helling en duiken van de boot ook meegenomen wordt in de resultaten van de mems. En die varieert nogal.

roozeboos schreef :
Mems??

type sensor wat bk bedoelt. meet versnelling en hoeken.

Baasklusje schreef :
Validiteit, betrouwbaarheid en oplossend vermogen....dat lijken me termen voor een bankier om een "opportinity" áf te wijzen


Ik heb overigens zo'n ding in mn boot. Is geloof ik ook al weer een jaar of 12 oud...





HPC staat voor "Heel Pitch Compensated" compas. Die doet ook leukigheden met de windmeter zo ik het heb begrepen.

Op boten met de Raymarine EV1 of EV2 aan boord zijn alle versnellingssensoren die je maar wilt al aanwezig natuurlijk. Het probleem is alleen dat de sensor-meetwaarden niet individueel op de bus gezet worden maar 'opgesloten' zitten in de RM hardware. Als deze benaderd zouden kunnen worden zou je daar prima gebruik van kunnen maken natuurlijk.



Wat betreft de precisie van de logsensor is het misschien nog wel goed om te realiseren dat het schoepenwieltje misschien wel snel en consistent is, maar dat je geen idee hebt wat de feitelijke afwijking is tussen de gemiddelde gemeten waarde en de werkelijke waarde. In het lab kan je daar nog aan meten, maar in het wild kunnen er allerlei zaken de draaibeweging beïnvloeden. Een dun sliertje wier, lichte aangroei op een schoepje, wat vuil op de as etc. merk je niet meteen maar geven wel afwijking. In dat opzicht zijn de ultrasone sensoren denk ik in het voordeel, die doen het of doen het niet.

Uit de handleiding van een bejaarde Airmar CS4500:



2% van de uitlezing + 0.1 kn dus. Bij 5 knopen is dat (+/-) 0.2 knopen (95%)

Men noemt dit hier specifiek "accuracy" (ik mag hopen dat deze mensen niet hoeven te discussieren over statistische termen). Dat lijkt me toch wel een stukje beter dan een wieltjeslog, waarvan we (nog niet kwantitatief) ervaren hebben dat de accuracy (=hoe dicht de gemiddelde meting bij de daadwerkelijke snelheid zit) afhankelijk is van helling, motor/zeil, oppervlaktestroom door golven en zelfs zoet/zout water.

Er staat niets over "precision", de hoeveelheid ruis rondom deze waarde. Wél is deze 2 Hz, dus (mocht er veel ruis in de meting zitten) dan moet je wel vrij traag gaan filteren om flink wat waarden in de middeling mee te nemen.

Heb in mijn programsel PolarPlot eens zitten spelen in de simulatiemodus; daarin kun je voeden met zelf gekozen data, al of niet met ruis.

Ik heb in 3 scenario's (hoog aan-de-wind, halve en ruime wind) telkens dezelfde meetfouten gesimuleerd:

• Een 5% afwijking van de logspeed in dat scenario
• Een afwijking van 1.5 knoop op de gemeten windsnelheid (die in alle scenario's gelijk is)
• Een afwijking van 3 graden van de gemeten windhoek

Hieronder de resultaten:



Enkele conclusies:

1. In alle scenario's is de invloed van een afwijking in het log niet heel gevoelig: ondanks dat TWS en TWA wat afwijken, blijkt de fout in de performance, relatief gezien, gelijk aan de fout in de gemeten bootsnelheid
2. Een afwijking van 1.5 kn in de gemeten windsnelheid heeft overal een belangrijk effect, echter het grootst bij aan-de-windse koersen.
3. Een afwijking van 3 graden in de gemeten windhoek heeft nauwelijks effect bij ruime koersen, tot een extreem effect bij aan-de-windse koersen. Houd er rekening mee dat juist bij deze koersen drift en upwash deze meting behoorlijk kunnen verstoren. Ook uitlijning is dus erg belangrijk!

PS: Nu wordt mij ook duidelijker waarom de racecomputers juist onderstaande calibraties toepassen:

• Down-wind acceleration correctie (windsnelheid is daar belangrijker dan richting)
• Upwash correctie voor hoge koersen (windrichting is daar belangrijker dan op andere koersen)

Kunnen we al door naar de nauwkeurigheid van wind sensoren trouwens? Daar hebben we géén GPS om naar te ijken

Interessante uitkomsten, deze laatste.

Had niet verwacht dat deze uitkomst er uit zou rollen; aan de wind grotere verschillen.

Ik ook niet: had juist verwacht dat BSP op ruime koersen een grote invloed zou hebben, omdat daardoor het verschil tussen AWA en TWA groter zou kunnen worden. Dat valt dus mee, en bovendien is (in ieder geval in mijn polar) dat gebied niet zo spannend: loopt vrij vlak.

Upwind correctie dus erg belangrijk, net als drift. Deze werken elkaar gelukkig tegen, maar niets zegt dan ze elkaar altijd precies opheffen. Mijn windset zit nu op 1 meter boven de masttop en zal minder last hebben van upwash dan voorheen: de invloed van de drift wordt dan juist groter (maar is gelukkig ook eenvoudiger te bepalen)...

De windmeter verplaatsen; heb je dat omhoog gedaan of verder naar voren?

Zit er zelf over na te denken of en hoe ik dat zal doen. Mijn gok is dat omhoog meer oplevert dan naar voren? Of een combi?

Mooie simulatie, Nachtvlinder!
De effecten van de 'meetfouten' vallen me eigenlijk nog mee.

Dat aan de wind de gevoeligheid voor meetfouten het grootst is zal wel komen omdat de werking van de zeilen bij die AWA het meest kritisch is. Heel kleine wijzigingen hebben meteen al grote effecten, dat blijkt ook uit hoog aan de wind sturen en performance. Die groove van 3 graden is smal....
Onze ervaring is dat de performance hoog aan de wind (eigenlijk al vanaf 60 TWA) het meest varieert. Dat sturen is lastig, er ontstaan stuurfoutjes, en die hebben meteen effect op performance.
Op half en ruimer is dat sturen een stuk makkelijker, minder kritisch. En dus is performance daar meer steady.

koko, dat is ook nog een dingetje.
Bij een van mijn eerste testen met de multiview werd de AWA en AWS te kort gedempt.
Ik kon, zeilend op het markermeer , zien op de multiview wanneer ik een golf indook en overwon.

Puur door de beweging van de mast wordt de windmeter ook aangemoedigd om meer te gaan draaien!
als je gaat dempem wordt het effect op de meting uiteraard minder.

Hoe hoger je m zet hoe meer dat invloed heeft. Maar goed, die extra hoogte zal niet zoveel uitmaken.
Eigenlijk moet hij een meter boven dek om dit effect te verminderen. Dan heb je heel wat minder gezwiep!

@koko: voornamelijk omhoog, in de verhouding zoals NKE dat ongeveer doet. Zal wel goed zijn denk ik dan. Dit zegt Sailmon over de hoogte: voor een 9 m boot zou 50 cm voldoende zijn:

Interessante simulatie Maarten!
Een masttop getuigde boot zal mogelijk wat meer hoogte nodig hebben dan een fractionele lijkt bij voor de hoog aan de wind effecten ivm zeil tot bovenaan; 50cm hoog is niet eens veel, had meer verwacht; ben ook aan het kijken naar die Sailmon spullen voor een mooie mastdisplay (icm die computer van hun): ziet er fraai uit wat die mannen maken!

Nou,dat mag ook wel. Voor een zo'n computer en een display kan je 37 multiviews aanschaffen!

Ja leuke vernieuwende produkten vind ik. Geen standaard kastjes meer maar een gedistribueerd systeem. Wel kostbaar inderdaad, maar de oplages zullen klein zijn en (als ik de manual door lees) lijkt er heel veel tijd in de ontwikkeling en gebruikersinterface te zijn gestopt. Het marktsegment waarop ze inzetten lijkt mij vrij klein; dat zal de prijs wel maken (en wellicht zelfs rechtvaardigen).

Sailmon heeft veel informatie en rekenstructuur online staan; heb ik dankbaar gebruik van gemaakt bij het structureren van PolarPlot, een op de Pi draaiend systeem met CAN interfacing.

Maar hoe uitgebreid zo'n black-box ook is, het resultaat stáát of valt met de nauwkeurigheid van de instrumenten en de calibraties die je (wel of juist niet) uitvoert. Daarover gaat dit draadje, wat mij betreft.

Oh grutjes! Ik heb een stokje van 1 meter....mijn boot is te klein!