Onderwerp: Autopilot Tiller Drive icm Pypilot controller

3Noreen schreef :
Dank NV voor het opzoeken van de pots van Aswin.

Volgens mij heeft de boot van NV last van een systematische en persistente koersafwijking door de AP bij helling.
Dat is niet iets wat met 200 Hz, 10 Hz of zelfs maar 1 Hz te maken heeft.
En als je weet wat bij welke kompaskoers en welke helling (SB en BB apart) de optredende fout is dan kun je dat corrigeren met een simpel tabelletje.

Bij mijn weten doen NKE-automaten dat; die hebben per boeg (BB en SB) en voor veel punten op de kompasroos (om de 30 graden of zo) en voor helling van 0, 10, 25 en 40 graden een correctie-waarde voor de gemeten Heading. En met die correctie erbij kun je prima sturen zonder last van de helling.

In SPD kun je ook zo'n tabel gebruiken (met net zoveel kompaskoersen als je wil en dezelfde helling als NKE gebruikt). Niet te gebruiken om op te sturen (1 Hz output en 1 seconde na de feiten).
Wel bruikbaar om de tabel mee te maken.
Zou mooi zijn als elke AP zo'n tabel zou kunnen gebruiken.

Baasklusje schreef :
Precies. Gewoon een uitgebreidere deviatie tabel met helling hoeken correcties.

Zeilprutser schreef :
Ik doel op dergelijke berichten:

En je eigen woorden:

I rest my case.

Succes met ontwikkelen!

Wat ik niet snap is dat, rechtopvarend met alle deviatie die er op de plek van de imu is, dit tot een prima 2D resultaat leidt: blijkbaar is de software in staat om deviatiefouten veroorzaakt door de boot weg te calibreren. Waarom kan dat onder statische helling dan niet?

Als ik een deviatietabel (SPD of andere loggingtool) op zou kunnen stellen, dan zou dat toch ook in de AP ingevoerd moeten kunnen worden?

Net weer even aangezet: calibratieplot ziet er zó uit. Wat zegt dat!?





8 getallen… is dat alles waar de 2D/3D calibratie toe leidt?

Nachtvlinder schreef :
8 is al erg weinig voor 1D-calibratie. Is om de 45 graden.

Ik gebruik er 8 (helling) * 25 (koersen)

Zal iets anders betekenen dan denk ik (geen idee). Kan ze wel wijzigen in een .conf file, maar zonder kennis…

Baasklusje schreef : Niet te vergelijken. Een deviatietabel gebruikt een aantal punten om te calibreren. Deze 8 cijfers zijn parameters van een functie waarmee wordt gecalibreerd. Met die functie kan je oneindig veel punten calibreren.

Oplossing is simpel. Dan moet je je boot lamgzaam over alle 3 assen helemaal ronddraaien.
Uitvoeren zelf is wat lastiger, dat is waar.
Maar dan werkt t wel!

Aswin schreef :

Zal eens kijken of ik die fit in de software terug kan vinden. Mss dan handmatig aanpassen om mijn restfouten (die ik eerst moet loggen) te verdisconteren?

Thomas; SPD heeft toch een deviatie postprocesor waar je desgewenst al je logs doorheen kan trekken en een deviatietabel mee kan maken, inclusief deviatie onder helling?
Kan dat samenwerken met de PC-Nautic software?

@koko:
Aswin schreef :
Hier een beschrijving door de geestelijk vader:
www.cruisersforum.com/forums/f...2-6.html#post2714944

Iets eerder in het zelfde draadje schrijft seandepagnier

Geen deviatie tabel dus. Alleen een sensor calibratie.

Begrijp ik nu, ook uit je eerdere posts hier, dat een automatische calibratie (2D of 3D) nóóit voor deviatie kan compenseren…

…en dat mijn boot rechtop varend blijkbaar geen noemenswaardige deviatie heeft maar onder helling wél…

…en dat de automatische 2D en 3D compensatie alleen gericht is om interne onnauwkeurigheden in lineariteit en orientatie van de 9 assen te minimaliseren?

Dan zou, analoog aan traditionele compensatie zoals je linkte in het wikipedia stuk, het verzoek moeten zijn om in de firmware van de AP een deviatietabel op te kunnen nemen ?

(dan snap ik nog niet waarom calibratie ín de boot zou moeten gebeuren, en niet al door bv de fabrikant)

Nachtvlinder schreef :
Dat zou een optie kunnen zijn.
Eerder in het draadje over de wenselijkheid van een deviatie tabel





Ik zou zelf als dwarsdenker de verleiding niet kunnen weerstaan te experimenteren een klein staafmagneetje verticaal met wat plakband 20-30 cm onder de sensor. Afstand variëren en mogelijk omdraaien.

Dankje, leerzaam dit

Zeilprutser, Onno,

Het lijken op dit moment inderdaad deviatiefouten in mijn boot te zijn die de hellingfout veroorzaken; het blijkt ook zo te zijn dat deze per definitie niet op de huidige (2D noch 3D) manier weg te calibreren zijn.

In fijte hang ik in met het installeren van de PCN control head dus een heel precies en nauwkeurig magnetisch kompas op die plek die precies aangeeft wat een heel goed mechanisch schotkompas óók zou weergeven. Maar ongecompenseerd voor deviatie dus.

Voor de AP performance is dat effect gering, al helemaal wanneer je deze op COG laat sturen en weinig filtering van de HDG nodig hebt.

Maar tweede effect is naar andere boordinstrumenten, kaarplotters etc. Deze berekenen onder helling nu een verkeerde drift, in mijn geval bij bepaalde koers/helling combinaties tegen de wind in!

Bij deze (zie email) een feature request: het inbouwen van de mogelijkheid voor een gebruiker om een deviatietabel in te voeren om restfouten na automatische 2D/3D calibratie te corrigeren.

Bv een 2D tabel zoals waar je je polar mee vastlegt: koers 0, 22.5, 45 graden etc en per koers -15 gr, 0 gr en 15 gr helling. Per coördinaat kun je een correctie opgeven. Tussen die punten dient de software te interpoleren. Buiten 15 graden helling wellicht extrapoleren, maar mss beter gewoon limiteten op die correctie.

Gecorrigeerd resultaat dient door de AP zélf gebruikt te worden, maar ook naar buiten gestuurd te worden zoals nu al, zodat de rest van de boordapparatuur ook kan profiteren hiervan.

Is dit iets dat in de ontwikkeling past; op welk moment in jullie ontwikkelingsplan (jullie waren zelf ook nog aan het zoeken maar issues hieromtrent?)?

Nachtvlinder schreef : Nee, dat begrijp je verkeerd. Dat kan wel degelijk. Calibratie compenseert zowel voor deviatie als voor afwijkingen in het kompas. Ik probeer het uit te leggen op twee manieren.
Eerst het verschil tussen een tabel en een calibratiefunctie. Een deviatietabel bestaat uit losse punten. Als je deze punten in een grafiek zet en werkelijke koers tegen afgelezen koers uitzet dan krijg je een sinuscurve. Die kan je gebruiken om koersen die niet in de tabel staan toch te kunnen corrigeren. Je kunt die curve wiskundig beschrijven met een functie. Die functie heeft maar 2 parameters nodig, de start, of offset, van de sinus en de hoogte van de sinus. Als die bekend zijn dan kan je met de functie voor elke koers omzetten naar een afgelezen koers. Met de inverse van de functie kan je het andersom.
Je hebt dus maar twee calibratie parameters nodig om voor deviatie te kunnen corrigeren in een 2D vlak. Je hebt natuurlijk wel veel meer waarnemingen nodig om de parameters te kunnen bepalen.
In het echt werkt het iets anders. Een kompassensor bestaat eigenlijk uit 3 onafhankelijke haaks op elkaar staande sensoren die de kracht van het magnetisch veld in één richting meten. Met wat meetkunde kan je daaruit de kracht en richting van het magnetisch veld uitrekenen. De calibratie functies zijn nu lineaire correcties voor elk van de 3 sensoren. Bijvoorbeeld yc = a + b * x. Daarbij is x de gemeten waarde op een as en y de gekalibreerd waarde. Je calibreerd eerst de 3 sensoren en daarna pas je meetkunde toe om kracht en richting van het magnetisch veld te berekenen.
Je hebt dus maar 6 parameters nodig om een een voor deviatie gecorrigeerde Imu te hebben. Deze is tegelijkertijd voor bepaalde interne fouten gecorrigeerd. Dat kan omdat die hetzelfde effect hebben als deviatiefouten en daardoor samen gecorrigeerd kunnen worden. (Er is een soort fout dat je hiermee niet gorrigeerd. Namelijk dat de sensoren niet haaks op elkaar staan. Maar die fout is vaak maar heel klein.)
Waarom dan 8 parameters en geen 6 voor kompascalibratie. Dat heeft te maken met de gebruikte wiskunde. De formules gebruiken quarternions in plaats van 3 assen. Een quarternion laat zich door 4 ipv 3 cijfers beschrijven. Dat lijkt en is ingewikkeld maar je kunt daarmee heel efficiënt rekenen.

Dankje. Hoe maakt het optimalisatie algoritme tijdens de parameter-fit dan onderscheid tussen het échte magnetische noorden en dat (evt., al of niet door helling, verstoorde) op de plaats van de imu?

Welke error-functie wordt tijdens de 2D calibratie geminimaliseerd? En welke tijdens de 3D calibratie?

Het onderscheidt is dat het echte magnetische noorden een vaste plek in het vlak of de ruimte heeft terwijl deverstoringen meedraaien met het kompas.

2D calibratie werkt als volgt. Tijdens het draaien van een hele cirkel meet je per as de hoogste waarde en de laagste waarde. Daarna pak je het gemiddelde van de twee, dat is je offset. Het verschil tussen de twee is je range. De correctiefunctie is dan gecorrigeerde waarde = - offset + gemeten waarde / range. Let op, dat doe je voor elke as. Pas uit de twee gecorrigeerde waarden bereken je de koers met de tangens functie.

Je zou dezelfde techniek ook met 3D correctie kunnen toepassen, ware het niet dat het onhandig is om je boot op zijn kop te houden. Daarom wordt een iets geavanceerdere methode gebruikt, dat wordt ellipsiod fitting genoemd. De basis hiervan is dat de metingen in een ruimte een ellipsoide vormen. Een volmaakt storingsvrij kompas zou een bol geven. Je probeert dan de ellipsoide op de bol te projecteren dmv je calibratiefunctie. Je hebt hiervoor geen min en max waarde nodig maar wel voldoende waarnemingen met een zo groot mogelijke spreiding.
Ik denk dat het in praktijk voldoende is om een tijdje naast een drukke vaarroute te gaan liggen om een 3D calibratie te doen. Een dagje op zee is natuurlijk nog mooier.

Helder! Dankje

Kortom, zeilen met je donder!!!

@Aswin, is wat je vertelt, waarvoor dank, nu de algemene theorie mbt IMU's, is dit de aanpak binnen RTIMU.lib, of is dit pypilot-specifiek?

Gepost met de officiële Zeilersforum-app

ironman schreef :
Ja precies
En dat calibreren aan het ding zelf overlaten, niet onder windstille “laboratorium condities” maar juist vrijgeven in condities waar je niet met het ding bezig zou willen zijn. En wat dus ook niet hóeft.

Jij ook bedankt voor je geduld trouwens.

ironman schreef : Algemeen is dat je een elipsiode op een bol moet fitten. Er zijn verschillende methoden om de optimale parameters te achterhalen. En ook kan je de parameters op verschillende manieren uitdrukken, in een matrix of in quarternions. Maar wat ik beschreef is voor alle methoden waar.

Nachtvlinder schreef :
Elk meet systeem heeft een onnauwkeurigheid. Het gaat er om een voor jou die klein genoeg te maken dat je een bruikbare meting overhoudt.

Ik heb zelf sinds kort de pcnautic en nu 5 tochtjes gebruikt, De eerste gingen perfect in default instellingen tot afgelopen weekend.
De Pcnautic bleef continu doordraaien naar stuurboord.
Getest op vrijdag en zaterdag. Gekke is dat vrijdag dat eerst aan de hand was en toen ik het een uur later weer probeerde (na hand sturen) hij het wel gewoon deed.

Op zaterdag had ik dat geluk niet en heb mijn oude autohelm 4000 er mar weer tussen gezet. Op zondag ben ik de handleiding ingedoken en ben gaan tweaken in een nieuw profiel. En toen deed hij het wel betrouwbaar.

Nu heb ik twee vragen:
1. Kan er niet gewoon een downloadbare handleiding in het Nederlands komen? Je hebt tenslotte een Nederlands bedijf.

2 Hoe kan dit gebeuren in default?

1: Weet niet welke versie je hebt of je al de info marks hebt? Daar moet alle benodigde informatie in staan. Helaas voor jou wel in het Engels.
2: Niet als de omstandigheden het zelfde zijn.