Autopilot, ännu en galen tanke.

Planering och tankar kring eventuella framtida projekt.
Micke_71
Inlägg: 844
Blev medlem: 18 september 2004, 22:47:23

Autopilot, ännu en galen tanke.

Inlägg av Micke_71 »

Problemet är följande.

Liten Jon Boat båt för takräcket lika kursstabil som en tvålkopp i badkaret. Dvs inte alls. Mindre sjöar där sjökort inte existerar och en maxhastighet runt 4knop. Frontmonterad elmotor går bort pga batterier och laddning.

Att färdas 5km till platsen med en sådan båt utan minsta kursstabilitet och en 2-4hk motor är jävlig uttråkande eftersom man måste styra hela tiden. Särskilt i minsta sidvind.

Att göra saker för omständigt så man grejar 30min innan man kommer i sjön är heller ingen höjdare. Inte heller ett ton med pryttlar.

Tänker följande. Knåpa ihop mjukvara till mobil/surfplatta som tar hand om navigering eller använda ekolodets NMEA utgång. Föredrar telefon eller surfplatta för pekskärm, inbyggd kompass, tillgång till karta/flygfoto på helt annat sätt.

Datan sänds över wifi till en ESP som direkt styr ett starkare 10varvs servo. Då har man egentligen allt man behöver. Man vet uppskattad kurs efter kompass, verklig kurs efter GPS och får därefter avvikelse. Och vilken kurs man bör hålla till waypoint. Man har även rodervinkel. Telefonen/plattan sköter all beräkning. Enda kruxet är att den måste vara fixerad mot båten för kompassens skull. Det finns numera idiotstarka 10varvs småservon som väger runt 500gr för typ 300kr. Ett sådant kan lätt sitta permanent monterat på båten eller motorn.

Ett ekolod med inbyggd GPS, waypoints och NMEA utgång funkar det också för då kan man läsa av aktuell kurs från GPS och vilken kurs man bör ha och justera rodervinkel. Förenklat så bör ju typ rodervinkeln justeras typ 0.1 x kursavvikelse med en tidskonstant baserat på avvikelsens storlek och hastighet. Dvs exempel liten avvikelse på typ 1 grad vrider på motorn 0.1 grad var 30 sekund medans 15 grader avvikelse vrider 0.1 grad var 5 sekund. Eller något i den stilen.

Det finns ingen ambition att kursen förväntas vara perfekt stabil. Jag har en gammal kurspilot för segelbåt liggandes där en kompassnål ligger mellan 2st halleffektgivare och skillnaden jämförs i en komparator. Där kommer segelbåten att gå sicksack inom angiven kurs utan automatisk justering för avdrift. Den var tänkt för ett liknande ändamål i min ägo och har faktiskt sista åren före det styrt en utombordare på en Linder 4m roddbåt med utombordare vid trolling. Rodervinkeln kontra kursavvikelse sköts rent mekaniskt genom vridning av kompasshus/elektronik. Men det blir massa krånglande o få till det eftersom avstånd till hjärtstock är baserat på en 7-10 meters segelbåt med en köl som väger 10ggr mer än tvålkoppen.

Redundansen för 3knop i en 11-12 fots plattbottnad tvålkopp är tämligen oviktig eftersom kapten sitter 30cm från rodret med en smörgås i ena handen o kaffemuggen i andra och är bara för lat för att konstant justera kursen på tvålkoppen.... 😉
larky
Inlägg: 964
Blev medlem: 7 mars 2007, 07:54:18
Ort: Skellefteå
Kontakt:

Re: Autopilot, ännu en galen tanke.

Inlägg av larky »

Jag började nästan på ett liknande projekt för några år sedan men sen kom något emellan.
Det finns rätt mycket "färdigt" att bygga vidare på, exempelvis https://ardupilot.org/ardupilot/index.html
Användarvisningsbild
LeCanard
Inlägg: 1415
Blev medlem: 29 april 2009, 10:18:25
Ort: Stockholm

Re: Autopilot, ännu en galen tanke.

Inlägg av LeCanard »

Rent spontant skulle jag säga att om det inte går att hålla kursen för hand, så kommer inte heller en ev. autopilot göra det.
De input som behövs och räknas på är:
Stävad kurs ( helst sann ) för ärvärde ,ett valt börvärde, och ett uppmätt roderutslag.
Jämför skillnaden mellan ärvärde och börvärde , dvs kursavvikelsen, och OPampa detta värde med roderutslaget för att mata styrningen med. Vid kursavvikelse torde OP:en skicka en stöttande motrodersignal proportionellt mot 'felet' . Mao, ett tämligen enkelt servosystem - i teorin.
Lägg därtill boatlag, response, hastighet, ruddergain, etc, så blir det ganska snart komplext.
Gimbal
Inlägg: 6171
Blev medlem: 20 april 2005, 15:43:53

Re: Autopilot, ännu en galen tanke.

Inlägg av Gimbal »

Micke_71 skrev:
15 april 2021, 01:59:33
Förenklat så bör ju typ rodervinkeln justeras typ 0.1 x kursavvikelse med en tidskonstant baserat på avvikelsens storlek och hastighet. Dvs exempel liten avvikelse på typ 1 grad vrider på motorn 0.1 grad var 30 sekund medans 15 grader avvikelse vrider 0.1 grad var 5 sekund. Eller något i den stilen.
Det är på tok för långsamt.
En tvålkopp vrider sig 20grader hit eller dit på några sekunder bara en passagerare flyttar sig en aning. Det krävs stora och snabba rörelser på en liten nervös båt för att hålla kursen.
Janson1
Inlägg: 1013
Blev medlem: 1 december 2016, 09:06:02
Ort: Marks Kommun

Re: Autopilot, ännu en galen tanke.

Inlägg av Janson1 »

Går det att få till någon ribba eller så i botten så själva båten får en möjlighet att gå rakt nån bit i alla fall skulle nog underlätta...
Micke_71
Inlägg: 844
Blev medlem: 18 september 2004, 22:47:23

Re: Autopilot, ännu en galen tanke.

Inlägg av Micke_71 »

Några svar. Jo, det går att hålla kurs men det är ungefär lika intressant som att titta på färg som torkar.

Jo, tvålkoppen är jävligt känslig och jag väl ingen ambition att den ska vara stabil i hård blåst. Vi brukar inte springa runt så mycket i båten så... Men justering och tidskonstant får ju vara något som testas in.

Att det funkar är inget nytt. Titta på en frontmonterad elmotor med GPS och autopilot. De har ju rattat tvålkoppar i flera år nu. Men med motorn i fram som drar båten istället för o knuffa på i bak är sannolikt mycket kursstabilare.

Kommer ihåg när jag höll på med sportdykning i mitten på 80-talet. Vi hyrde en fiskebåt lite större och fiskaren slog igång autopiloten o gick till sängs på vägen till väderöarna.

Hur så helst så satt jag flera gånger o granskade autopiloten när den jobbade. Det verkade vara typ 2st små hydraulcylindrar med typ någon cm slag. Lite då och då så klickade det till och rodret/ratten snurrade 1cm. När båten bytte kurs så var det snabbare klick typ varje sekund. Fast då är det viss skillnad på en trålare och en tvålkopp. 🙄

Helt jäkla otroligt att det funkade så bra på den tiden.
Flagpole
Inlägg: 27
Blev medlem: 10 april 2021, 18:52:47

Re: Autopilot, ännu en galen tanke.

Inlägg av Flagpole »

Det finns en hel del färdiga autopiloter som säkert kan användas om dom kopplas till en kartplotter. Tror autopilot till rorkult kostar 4-5000kr från ett kvalitetsmärke.

Bild
Micke_71
Inlägg: 844
Blev medlem: 18 september 2004, 22:47:23

Re: Autopilot, ännu en galen tanke.

Inlägg av Micke_71 »

Raymarine ST1000 eller ST2000 rorkultspilot. Jag har en gammal rorkultspilot i förrådet som tidigare nämnt som hos tidigare ägare rattat en 4m Linder vid trolling.

Men den är av typen ”kurspilot” och bara håller båtens vinkel i rätt riktning.

En ”perfekt” autopilot söker upp programmerad ”kurslinje” och försöker hålla den.

Jag tänker lite enklare. Ekolodet ger ut NMEA som säger kurs till waypoint. Oavsett hur mycket jag drivit av originals kursen. Det finns strängar som även berättar avvikelse.

Om jag i becksvarta natten på min styrpulpetare vill gå mot båtrampen så har jag 2-3 waypoints som jag rattar mot. Ekolodet/navigatorn ger mig vilken kurs jag bör hålla för stunden till waypoint oavsett avvikelse. Jag ser ju avvikelse men det är tämligen oviktigt om jag på 10km drivit av kursen med 100-200m i de vatten jag rattar i. Jag går runt säkerhetspunkterna och sedan in på ramp felfritt i becksvarta natten i 22knop om det finns någon reflektion på sjön som kan avslöja ev roddbåt i vägen.

Även en kurspilot skulle fungera. Vrid in rätt kurs o byt 2ggr innan man är framme vid favoritplatsen.

Men vi har ju datakraft i våra mobiler som överskrider första månfärden med faktor många miljoner. Det måste väl för f-n gå att styra en tvålkopp i 3-4knop. Jag skulle aldrig låta den styra trailerbåten i +20 knop.

Har ju lite insiderinfo om när Väderö taxin Morgan E Tholén körde rakt upp på klipphäll och sedan sjönk i typ +10knop pga av fryst radarbild i full dimma och defekt/ignorerat instrument för rodervinkel. ”Kapten” styrde mer o mer o båten gjorde det inte enligt radarn.... bara att bilden fryst så det blev en typ 90grader rakt in i klippan.
Flagpole
Inlägg: 27
Blev medlem: 10 april 2021, 18:52:47

Re: Autopilot, ännu en galen tanke.

Inlägg av Flagpole »

Olyckan med passagerarbåten ovan var ganska intressant läsning

https://docplayer.se/69275904-Rapport-p ... -2004.html
Nerre
Inlägg: 24385
Blev medlem: 19 maj 2008, 07:51:04
Ort: Upplands väsby

Re: Autopilot, ännu en galen tanke.

Inlägg av Nerre »

LeCanard skrev:
15 april 2021, 07:45:31
Rent spontant skulle jag säga att om det inte går att hålla kursen för hand, så kommer inte heller en ev. autopilot göra det.
Nja, en väl intrimmad PID kan kompensera bättre än manuell styrning, dels är den snabbare, dels är vi människor rätt dåliga på I-reglering och överkompenserar lätt (vilket en PID löser med D-regleringen). Tänk styrsystemet JAS.
Användarvisningsbild
LeCanard
Inlägg: 1415
Blev medlem: 29 april 2009, 10:18:25
Ort: Stockholm

Re: Autopilot, ännu en galen tanke.

Inlägg av LeCanard »

Har pysslat lite med autopiloter för båtar/fartyg de senaste 40 åren, och står fast vid min åsikt. Och om du har resurser och tid att stoppa in ett styrsystem gjort för stridsflyg ( klasskompisen Uffe var insyltad i JAS-styrningen på 80-talet) i ekan så är det bara att gratulera.
Gimbal
Inlägg: 6171
Blev medlem: 20 april 2005, 15:43:53

Re: Autopilot, ännu en galen tanke.

Inlägg av Gimbal »

Nerre skrev:
16 april 2021, 11:07:39
LeCanard skrev:
15 april 2021, 07:45:31
Rent spontant skulle jag säga att om det inte går att hålla kursen för hand, så kommer inte heller en ev. autopilot göra det.
Nja, en väl intrimmad PID kan kompensera bättre än manuell styrning, dels är den snabbare, dels är vi människor rätt dåliga på I-reglering och överkompenserar lätt (vilket en PID löser med D-regleringen). Tänk styrsystemet JAS.
Normalt sett ja, men här har en människa en del fördelar jämfört med vanliga autopiloter.
Vi kan bättre anpassa oss till den enormt stora spännvidden som det är på vågornas höjd och frekvens, det är allt mellan korta krabba vågor i motvind till långa efterdyningar i medvind. Lägg därtill vindbyar i sidan och det är en ganska tuff uppgift att ställa in en blind PID reglering som fixar hela området.
Vi ser när den där extra stora/lilla vågen kommer in och kan attackera den på bästa sätt innan båten drabbas.
Vi ser när en medpassagerare förflyttar sig i båten och kan gissa oss till vad som kommer att hända.

De autopiloter för båtar jag haft (vilket iofs inte är särskilt många) ger alla upp långt innan en människa får ge sig.

Men i fint väder är de förstås trevliga.
Micke_71
Inlägg: 844
Blev medlem: 18 september 2004, 22:47:23

Re: Autopilot, ännu en galen tanke.

Inlägg av Micke_71 »

Jag brukar av ren självbevarelsedrift inte köra tvålkoppen i Vänern i storm. 😉

Vi brukar ju välja fisketurerna i fint väder och i relativt små sjöar.

Att det går o göra behöver man inte argumentera om. Haswing Cayman GPS som exempel gör just detta.

https://www.drev.se/produkter/50736137b?ref=5500
Nerre
Inlägg: 24385
Blev medlem: 19 maj 2008, 07:51:04
Ort: Upplands väsby

Re: Autopilot, ännu en galen tanke.

Inlägg av Nerre »

Gimbal skrev:
16 april 2021, 12:54:23
Vi kan bättre anpassa oss till den enormt stora spännvidden som det är på vågornas höjd och frekvens, det är allt mellan korta krabba vågor i motvind till långa efterdyningar i medvind. Lägg därtill vindbyar i sidan och det är en ganska tuff uppgift att ställa in en blind PID reglering som fixar hela området.
Jag håller inte med om att vi kan anpassa oss bättre till det, det handlar bara om att vi har tillgång till mer data, som autopiloten ofta saknar.

Det är ju som med reglering av värmen i ett hus. Enbart inomhusgivare är svårt. Lägger man till en utomhusgivare blir det bättre. Om man dessutom stoppar in väderprognoser i systemet blir det väldigt effektivt.

Så en autopilot med lidar funkar säkert betydligt bättre än en människa. Däremot kostar det ju mycket mer.
Micke_71
Inlägg: 844
Blev medlem: 18 september 2004, 22:47:23

Re: Autopilot, ännu en galen tanke.

Inlägg av Micke_71 »

Jag tror att en autopilot på en småbåt i hård sjö får otroligt svårt att konkurrera med en erfaren förare. Det blir så jäkla många parametrar som måste vägas mot varandra. Det är inte bara kurs, det är gas, det har med vilken vinkel man tar vågorna i krabb sjö. Det krävs ett mer eller mindre självlärande system som skannar vågorna 100m framåt.

Men det jag nämner här är ju ett minimalt tämligen enkel styrning i hyffsat lugn miljö i låga hastigheter.

Autopilot är ju o ta i lite i beskrivningen. Det blir ju mer en kurspilot som kontinuerligt får uppdaterad kurs från ekolod/GPS eller mobilen. Skillnaden blir att systemet inte strävar att följa programmerad rutt slaviskt utan siktar på waypointen.

Det är ju inget fartyg som ska navigera i en trång farled utan bara
hålla och justera kursen för att komma till dagens fiskeplats medans den lata kaptenen ligger på aktertoft o lapar sol, fikar, fixar med spön osv.

Skulle planerad kurs driva av så man är på väg upp på land så får man ju justera....
Skriv svar