Onderwerp: Autopilot Tiller Drive icm Pypilot controller

Dat zijn wel uitspraken zeg! Ik zie wel degelijk de toegevoegde waarde die ZP met zijn systeemintegratie, controller en support geeft Zonder dat was ik nooit zelf gaan hobbiën; nu was het nagenoeg plug&play.

Maar mooi dat je nu geuit hebt wat je dwars zat!

Heb je ervaring met de 3D calibratie? Vanmiddag (25 gr helling) koersfouten van bijna 20 graden. Gaat de boot alsnog loeven in een vlaag Daarop “lock calibration” uitgezet met het het idee het calibratie algoritme te voeden met data onder helling, maar na een paar slagen bleef de fout en zag ik “calibration age” niet gereset worden; bleef op het moment staan dat ik vanmorgen de AP aanzette.

Moet ik met een bigbag water aan de giek een rondje draaien!?

Laatmaarwaaien schreef :
Mij help je er niet mee. Begrijp goed dat in geavanceerde electronica een software zit die zo nu en dan bijgewerkt dient te worden. Dat is overal zo.

Als jij problemen hebt met je spullen waardoor deze niet goed werken, lijkt het me wijs om daar een oplossing voor te zoeken, ipv deze zaken af te kraken. Een stuurautomaat moet je boot normaal op koers kunnen houden. Kan hij dat niet, is er wat mis.

Nachtvlinder schreef :

Bij een kompas zijn er twee vormen van calibratie en correctie nodig. Ten eerste is er de bekende variatie, de afwijking tussen magnetisch en geografische noorden. Af te lezen van de kaart maar wordt ook door je GPS op je NMEA netwerk gezet om door andere apparaten gebruikt te worden. De tweede afwijking is deviatie en deze wordt veroorzaakt door (statische) verstoringen van het magnetisch veld door aanwezigheid van bv ijzer op de boot. Dat gebeurt dmv met zorg gemeten tabellen. Daarnaast zijn er ook nog tijdelijke verstoringen, bv omdat je je telefoon naast je kompas legt. Hiervoor wordt niet gecorrigeerd.

Het corrigeren van een elektronisch kompas gebeurt altijd in een driedimensionale ruimte. Een elektronisch kompas meet de kracht van het elektrisch veld langs drie assen. Met vector meetkunde kan hieruit één magnetisch veld vector worden bepaald. Deze heeft een richting en een lengte. De richting wijst naar het magnetisch noorden in 3 dimensies, ze wijst in Nederland stijl de grond in richting noorden. De lengte van de vector is in principe constant, de sterkte van het magnetisch veld is immers ook constant. Als je de vector voor een heleboel verschillende oriëntaties grafisch projecteert (op de boot) krijg je een bol (constante radius) te zien zoals in het plaatje van Nachtvlinder. Als er op de boot (statische) verstoringen zijn in het magnetisch veld rondom de sensor dan bewegen die mee met de sensor. Soms is de verstoring in de richting van het noorden en wordt de vector langer, soms is ze in tegengestelde richting en wordt de vector korter. Als je dit grafisch zou projecteren krijg je iets met de vorm van een oliebol of een ellips, wel rond maar niet perfect. Het corrigeren van een elektronisch kompas is niets anders dan de oliebol tot een perfecte bol kneden. Dat kan met een driedimensionale deviatietabel maar kan ook dmv 3 formules, voor elke as één. De essentie is wel dat je dit altijd in 3 dimensies moet doen, dus nog voordat je uit de (3-dimensionale) vector een (2 dimensionale) koers bepaalt. Het kan niet andersom omdat de verstoringen zich ook niet in een plat vlak maar in een driedimensionale ruimte bevinden. Dat maakt ook dat een deviatietabel maar voor één hellingshoek geldig is terwijl een goed gecalibreerd elektronisch kompas onder elke helling nauwkeurig is.

Tot slot. Je kunt de calibratie van het elektronisch kompas op een vast moment doen, maar aangezien je de boot wel in het platte vlak maar niet in een driedimensionele ruimte kunt draaien krijg je alleen goede correctiefactoren in dit vlak (net als de deviatietabel dus eigenlijk). Je kunt de calibratie ook constant doen en dan profiteer je ook van de golven en helling van de boot om een meer complete set correctiefactoren te krijgen. Dit is op zich gunstig maar het heeft ook een nadeel. Als de boot ergens is waar andere magnetische verstoringen zijn dan van de boot zelf, bijvoorbeeld in de sluis, dan corrigeert het kompas ook hiervoor. En dat is hoogst onwenselijk zal je merken zodra je de sluis weer uitvaart.

Lang verhaal. Maar mijn advies is om je kompas (of IMU) op permanent calibreren te zetten wanneer de omstandigheden daarvoor gunstig zijn, op open water met veel koers wisselingen en voldoende wind of golven om ook helling te ervaren. Zodra het kompas voldoende betrouwbaar is zou ik het calibreren uit zetten. Denk je op een gegeven moment dat het beter kan, of heb je een subwoofer op de boot geïnstalleerd dan zet je het calibreren weer een tijdje aan.

Fijne uitleg, dankje!

Heeft het zin een rondje onder helling (naast een rondje rechtop…) te maken om dit te bespoedigen? Met het kruizen vandaag voer ik telkens maar 2 koersen met tegengestelde helling. “Calibration age” resette niet; betekent dat dat deze data niet gebruikt wordt en de calibratie niet verbeterd?

nog een poging:

De vraag is echt of de IMU wel tilt gecompenseerd is. Dat hebben we nog steeds niet gehoord.
Tot die tijd kan je rondjes draaien tot het je duizelt. Maar blijft het caliberen een nutteloze actie.

Mocht je de moeite willen nemen:
Haal de imu los, zet m bijvoorbeeld op t noorden En kijk naar de output. Hou m daarna onder helling met zelfde heading. Blijft ie dan noord aangeven of gaat ie de bocht om??? Nog verder helling geven, wat doet ie dan?

Gezien de hier gerapporteerde waarnemingen, lijkt het er sterk op dat ie dus de bocht om gaat. En de AP dan dus denkt dat de heading verandert, terwijl in feite alleen de helling vande boot verandert.

Een IMU is per definitie tilt gecompenseerd. Het kan niet anders. Zie hier mijn uitleg over de manier waarop een IMU werkt.
Als de IMU onverwachte waarden geeft is dat meestal te wijten aan onjuiste calibratie. Waarden die langzaam weglopen zijn te wijten aan gyroscoop calibratie of verandering in machnetisch veld.

Nachtvlinder schreef :
In theorie wordt het kompas op helling gekalibreerd door middel van de motion sensor. Daarvoor is een roll beweging nodig waarbij relatief weinig yaw en pitch plaatsvind. Als de yaw en pitch stabiel is verandert de richting waar de boeg naar wijst niet. Ik kan mij van jou boot voorstellen dat als ze rolt er ook behoorlijk wat pitch meekomt. Dat maakt de calibratie behoorlijk lastig.

Dus juist geen rondjes draaien met constante helling, maar al rollend een rondje draaien?

Mijn huidige boot (spitsgat) vertrimt heel weinig onder helling.

Nachtvlinder schreef :
Ik ken de software niet dus met zekerheid durf ik het niet te zeggen. Maar je kunt vermoeden dat de primaire tabel voor roll = 0 gevuld wordt door rondjes te varen. Vervolgens zou je rollend rechtuit moeten varen. Eerst Noord dan Noordoost dan Oost enz.

Maar het kan ook liggen in de voorraad bruine bonen in blik.

"aswin, ja dan okay, dan is een beter vraag, wordt hier een IMU gebruikt of alleen een magnetometer.
Daar lijkt het heel erg op.
Maar goed.

Roozeblij schreef :
Volgens mij wordt deze gebruikt;
stanford.edu/class/ee267/misc/MPU-9255-Datasheet.pdf

ja, maar dat is de hardware he. de software zorgt voor tilt compensatie.
En btw,die 9255 is verouderd, en wordt niet meer geleverd hoor. Weer een pcb redesign dan dus.

Roozeblij schreef :
Daar lijkt het helemaal niet erg op. Je kunt dat ding verkeerd om monteren. Dan vaar je voor het ding achteruit. Dan stuurt die best nog goed. Alleen na verloop van tijd verloopt je koers. Een verklaring hiervoor zou zijn dat hij primair op de IMU stuurt en de magnetometer gebruikt met een filtering om de drift van de gyro te compenseren.

dat is weer heel andere info. Dat schiet niet op zo.
Nou ja, zp moet t maar oplossen natuurlijk.

Roozeblij schreef :
Nee hoor heeft al tijden terug hier op het forum gestaan. Maar bevalt de info niet ?

??? hoezo de vraag?

Dit is wat Sean depagnier vorig jaar op het openplotter forum hierover zei:

The sensors magnetic sensors on most of the imu are not very good. The precision is often much better than the accuracy. To read the correct compass angle it must be tilt compensated which needs other sensors, and on a moving platform accelerometers aren't enough for this.

So gyros are the simplest sensor to get the needed correction since it can use well understood algorithms like kalman filters. They also happen to give a much better resolution of angular rate than differentiating the compass without the introduced errors of tilt compensation.

To get the same performance without gyros is possible using machine learning and maybe a video camera looking at the waves and much more processing power. I'm trying to figure out how to do this anyway but I will keep the gyros, and maybe even add a few more (redundant sensors) mounted in different orientations to reduce noise and detect magnetic distortions and also automatically calibrate the accelerometers and gyros for scale factors and non linearities and temperature coefficients and mis alignments on the fly thus reducing the errors from 1-2 degrees down to 0.5 or better...

Roger.

Roozeblij schreef :
Wat voor verband zou je verwachten tussen Pitch en Hdg (en Yaw) bij flinke helling en flinke golven?

Ik heb de 24uurs SPDlog van 2021 hier, met daarin de Pitch, Yaw en Hdg allemaal uit de EV1 (RM), elke seconde gelogd gedurende 24 uur.
Daar zou wellicht uit te halen zijn hoe die 3 elkaar wel of niet beinvloeden.

Plaatje van 4 uur lang 24uurs met golven van 22+ kts wind, uit de SPDlog.
Blauw de helling (linker as),
doorzichtig geel de pitch (rechter as).

De correlatie tussen beide is 0,03, ofwel geen verband.

Kort geleden ook een set aangeschaft bij Onno. Nog niet ingebouwd. Testen thuis zonder problemen.



Gepost met de officiële Zeilersforum-app

Ik steel het topic nog even een beetje... Als we naar een apart topic moeten hoor ik het wel...

De hele 24 uur, en dan helling gesorteerd van -50 tot + 50 graden
(Pitch mee gesorteerd)
Dan krijg je dit:



Geen verband.
Overigens is de gemiddelde pitch, met 6 man in de kuip, niet 0 maar bijna 2 graden.

@baas,

Je hebt niet opgelet. Er zou een verband tussen magnetische heading en roll kunnen zijn.

3Noreen schreef :
Dat zijn ook gewoon 2 van de 3 assen. Net als Pitch en Roll.

De sensor meet. Wanneer er een heading 200 uitkomt, klopt dat alleen bij een horizontale positie.
Is er helling - bijna altijd bij ons- dan kan de werkelijke heading ook 100 zijn , of 250. ...
Dus je SDP weet dan echt niet wat de echte heading is. Dan komt er echt geen kloppende grafiek uit.

Wat je kan doen is de magnetometer corrigeren voor tilt met een accelerometer. En een hoop goniometrie in je software. Daarmee moet je aardig in de buurt kunnen komen.