Автоматическое управлением парусами., Тема для обсуждения. Опции

[Soling]

В итоге проработки вопроса о возможности автоматического управления парусами моделей, выяснилось следующее:
такая система вполне реальна. Микроконтроллеры легко и непринужденно справляются с этой задачей.
Как вывод: появление таких систем, в общем то, дело времени.
Последствия:
По скольку система до предела упрощает управление лодкой, понятно, снабженная ей единица получает серьёзные преимущества
по сравнению с обычной. По сути, управление ей сводится к заданию курса и дистанция превращается в покатушки. О настройках не вспоминаю, это другая песня.
Так вот, в свете изложенного, предлагаю обсудить вопрос о нанесению превентивного удара по возможности появления автоматов. Это может быть сделано, например, внесением запрета на автоматы в правила соревнований.
Какие мысли по этому поводу у заинтересованных?

Сообщение отредактировал Soling - 9 May 2009, 01:21

[boroda]

На rcdesign совсем недавно обсуждался гироскоп на руле яхты, оказалось что были проведены даже практические испытания. Как и следовало ожидать, результат получился никакой. Ведь для скорейшего перемещения под парусом из А в Б обычно не подходит как трасса кратчайшего расстояния, так и трасса первоначально ожидаемой максимальной скорости, на что собственно и способны пока однокристаллки. А вот идеально решить общую тактическую задачу перехода между двумя знаками несложным устройствам пока не под силу. Слишком много входных переменных, влияющих на общее время.
Если работать только курсом, из пальцев уйдёт вся динамика и балансировка рулём и шкотами. А у опытного капитана там заметно трудится уже спинной мозг, разгружая головной для контроля ветра, соперников и общей обстановки на воде.
В общем, на мой взгляд серьёзной угрозы я пока не вижу, хотя всё от алгоритма зависит. Вот если электромозги будут не выбирать решение, а указывать на явные ошибки... Хотя пока не представляю как.

[Soling]

На rcdesign совсем недавно обсуждался гироскоп на руле яхты, оказалось что были проведены даже практические испытания. Как и следовало ожидать, результат получился никакой. Ведь для скорейшего перемещения под парусом из А в Б обычно не подходит как трасса кратчайшего расстояния, так и трасса первоначально ожидаемой максимальной скорости, на что собственно и способны пока однокристаллки. А вот идеально решить общую тактическую задачу перехода между двумя знаками несложным устройствам пока не под силу. Слишком много входных переменных, влияющих на общее время.
Если работать только курсом, из пальцев уйдёт вся динамика и балансировка рулём и шкотами. А у опытного капитана там заметно трудится уже спинной мозг, разгружая головной для контроля ветра, соперников и общей обстановки на воде.
В общем, на мой взгляд серьёзной угрозы я пока не вижу, хотя всё от алгоритма зависит. Вот если электромозги будут не выбирать решение, а указывать на явные ошибки... Хотя пока не представляю как.

Не совсем так. Речь не идет о тактике. На это замахиваться, пока, не стоит.
Тема о чистом автомате паруса. Отследить его выгодное положение не сложно. При чем для разных курсов и ветров.
При этом парус превращается в подобие механического двигателя. А не секрет, что именно умение работать с парусами в большой степени определяет результат заезда. А при установке такого девайса это умение выхолащивается до первичной настройки системы.
Фактически в руках остается именно тактика. И по сути можно с тем же успехом ставить электро движок. Суть та же.

[boroda]

Значит речь идёт о неком источнике PPM сигнала для лебёдки? На выходе ШИМ, а на входе параметры для его оптиимзации. Попробую их выстроить по "весу": скорость, направление ветра, сила ветра, крен, дрейф, сигнал с передатчика. Давайте поспорим, но я считаю что это обязательный минимум для обгона капитана с гоночным опытом 1-2 сезона, именно за этими вещами должен начать следить "спинной мозг". В рассчётах кроме самих значений потребуются ещё и первые а то и вторые производные от них. В общем не такая уж простая задачка для бортовой ЭВМ.
Отследить однокристалкой лишь скорость и румбы действительно несложно. В ровный ветер такой "полуавтомат" должен ходить достаточно резво. Но не более. Динамику на уровне сантиметром и секунд, столь важную в реальной гонке, простым алгоритмом на мой взгляд выжать никак не получится.

[Soling]

Предположим... есть такой автомат. Работает. То есть вопрос - "возможно или нет", не стоит. По скольку сам я категорически против такого развития событий, понятно, обсуждать детали не буду. Это все равно, что положить описание.
Вопрос чисто принципиальный - допустимы ли такие устройства?

[boroda]

Вы лучше приезжайте в Зеленоград на регату и прокатитесь вне зачёта в гонке. Вот и реальное состязание человека с машиной получится. А то беспредметное обсуждение какое-то выходит. Я считаю, что в классах не ограниченых двумя каналами управления, любая коррекция PPM на борту допустима. На то он и моделизм, чтобы развиваться.

[Soling]

Вы лучше приезжайте в Зеленоград на регату и прокатитесь вне зачёта в гонке. Вот и реальное состязание человека с машиной получится. А то беспредметное обсуждение какое-то выходит. Я считаю, что в классах не ограниченых двумя каналами управления, любая коррекция PPM на борту допустима. На то он и моделизм, чтобы развиваться.

Не думаю, что это объективно. Придется тогда оборудовать систершип одной из участниц. В противном случае результат катания ничего не покажет.
И, почему, собственно " не ограниченный двумя каналами" ?
Коррекция идет по каналу шкотов. Ничего не добавляется.
А вот если болеть за развитие в этом направлении, тогда надо выделять в отдельный класс. Но, с запретом в остальных.
Не Вам говорить, во что выливаются ошибки в управлении парусом. Убрать их, и что останется? Чистая тактика?

[boroda]

Не думаю, что это объективно. Придется тогда оборудовать систершип одной из участниц. В противном случае результат катания ничего не покажет.
И, почему, собственно " не ограниченный двумя каналами" ?
Коррекция идет по каналу шкотов. Ничего не добавляется.
А вот если болеть за развитие в этом направлении, тогда надо выделять в отдельный класс. Но, с запретом в остальных.
Не Вам говорить, во что выливаются ошибки в управлении парусом. Убрать их, и что останется? Чистая тактика?

Не помню точной формулировки, но в некоторых классах огворено что-то типа "никакой электроники, кроме двух каналов радиоуправления". А там, где в правилах нет никаких ограничений на аппаратуру, вполне честно ставить на борт всё что угодно.
Правила Дим Димыча довольно сильно выравнивают яхты по скорости в границах класса. Но несмотря на это, призёры порой отстают на круг друг от друга, восьмисотки обгоняют метровок, а микромэджики делают восьмисоток. Выкроить грот под обмер несложно, но даже если "автомат" немного не попадает в обмер класса, явные отличия на ходу сразу будут видны.

[Soling]

Понятно. Но... поясню откуда ноги растут...
Идея попробовать примочку появилась по ходу отработки программы для шкотовой сервы. Формально добавка коррекции вписывается в определение "канал управления". Именно по этому нужна конкретная формулировка запрета.
Что до покатушек в Зеленограде, они все же не имеют смысла. Слишком много факторов влияния. Начиная с конструкции лодки и до квалификации капитана.
Да и потом... что доказывать? Что примочка даст преимущества? Так это проще сделать отдав управление новичку, который вообще живой лодки не видел.

На RCDesign, помню была тема по автомату. Автор призывал сделать систему, которая сама дистанцию будет проходить. К сожалению, он не одинок. Так что путь намечен. И купят и будут выходить на гонки. Токо дай. А капитан то на что тогда?
На больших лодках были преценденты. Например правилами гонок запрещены электрически совмещенные приборы.
В гонках одиночек очень сильно и строго ограничено применение автоматики. Это после появления яхты на которой капитан мог всю гонку просидеть в каюте смотря на монитор.
Парусным спортом это назвать трудно. Скорее реклама производителей автоматики.
И в целом, не хотелось бы давать повода будущему писателю сказать что то вроде "Раньше были железные люди на деревянных кораблях".

[boroda]

Понятно. Но... поясню откуда ноги растут...
Идея попробовать примочку появилась по ходу отработки программы для шкотовой сервы. Формально добавка коррекции вписывается в определение "канал управления". Именно по этому нужна конкретная формулировка запрета.
Что до покатушек в Зеленограде, они все же не имеют смысла. Слишком много факторов влияния. Начиная с конструкции лодки и до квалификации капитана.
Да и потом... что доказывать? Что примочка даст преимущества? Так это проще сделать отдав управление новичку, который вообще живой лодки не видел.

На RCDesign, помню была тема по автомату. Автор призывал сделать систему, которая сама дистанцию будет проходить. К сожалению, он не одинок. Так что путь намечен. И купят и будут выходить на гонки. Токо дай. А капитан то на что тогда?
На больших лодках были преценденты. Например правилами гонок запрещены электрически совмещенные приборы.
В гонках одиночек очень сильно и строго ограничено применение автоматики. Это после появления яхты на которой капитан мог всю гонку просидеть в каюте смотря на монитор.
Парусным спортом это назвать трудно. Скорее реклама производителей автоматики.
И в целом, не хотелось бы давать повода будущему писателю сказать что то вроде "Раньше были железные люди на деревянных кораблях".

Вы меня пока не убедили. Я полностью согласен с тем, что такой шкотовый автомат реален. Я также согласен с тем, что для начинающих он даёт значительные преимущества в управлении. Но продолжаю считать, что в реальной борьбе за призовые места он будет бесполезен, а то и вреден. Вы не уточняете технические особенности своего устройства, а эффективность управления напрямую зависит от количества и качества входных параметров. Поэтому мне остаётся их лишь вымышлять. Я начинал делать подобное устройство на базе 5Гц GPS приёмника, и забросил всё по причине осознания безперспективности, во всяком случае на том уровне трудозатрат, на которые я был готов.

Если на пальцах, то есть такой параметр, как время реакции системы. Т.е. через сколько миллисекунд после изменения ветровых и прочих условий паруса встанут правильно. У хорошей однокристалки, с одним-двумя параметрами на входе это время будет не менее 1-2 секунд, что определяется в основном скоростью лебёдки и инерцией яхты а не электроникой. У моих соперников на регате, с которыми я еду борт в борт это время отрицательно и составляет от 0 до -1 -2 секунд. Это значит что при заходе ветра или в другой тактической ситуации пальцы начинают двигаться заранее, и яхта встречает новые условия уже с правильно стоящими парусами и рулём. У лидеров это время доходит до -5-10 секунд, а в штилевых условиях и до десятков отрицательных секунд.

Автомат на основе GPS или лага вполне способен идеально поддерживать высокий ход постоянным курсом. Но в лавировку и на заходах он будет терять метры. В штиль-же он должен быть вообще бесполезен. Чтобы идти без потерь, нужно обсчитывать полный вектор скорости от ДП, вектор вымпельного ветра, угол по крену и вращение по курсу. Мало того, нужна динамика этих параметров, хотя-бы и вычисленная без гироскопов и акселерометров. Это тоже реально, хотя и невообразимо сложно. Потребуется долгая настройка и калибровка капризных датчиков и всей системы на конкретной модели. Глубоко сомневаюсь, что новички будут покупать систему стоимостью в несколько сот долларов лишь чтобы приблизиться к лидерам. А вот следить за высотой и формой волны, разглядеть пятно ряби на гладкой воде или пылевой смерчик, спрыгнувший с берега компьютер пока не может. Поэтому органы управления он будет выставлять правильно, но с запозданием на секунды от лидеров. А призовые места из этих секунд и вырастают.

Может я и ошибаюсь по своему недомыслию, может всё намного проще и несложный автомат действительно представляет реальную опасность? Приходите на воду!

[Soling]

Наверное мы говорим о несколько разных вещах. GPS тут вообще не используется.
Есть датчик вымпельног ветра. От его показаний все и пляшет. Его инерции достаточно что бы демпфировать побочные влияния, типа волны. В итоге скорострельность системы определяется только лебедкой. Никаких других задач, кроме удержания оптимального угла к потоку не решается. Да оно и не нужно.

На счет воды, не знаю. Может быть в Парк Дружбы выберусь. В Зеленоград пилить напряженно. Сезон начинается. Надо лодку большую ремонтировать.


Сообщение отредактировал Soling - 15 May 2009, 15:09

[fogel]

Тема интересная, но в часити автомата удержания угла атаки довольно старая. Не скажу с какого года точно, я это наблюдал в 1980-83гг. (раньше на RC регатах не бывал), на казанских RC яхтах ставились автоматы - флюгер на корме с приводом на потенциометр и т.д. - на лебёдку. По отзывам автора и казанской команды штука эффективная особенно на катамаране (на сколько помню на радиокатамаране -F5X ещё и с автоматом крена), спорить было трудно, автор устройства много раз ЧРФ много раз в сборной СССР.
В 1981-83г.г. Ульяновские изобретали, а в 82,83 гонялись с атоматом угла - флюгер на мачте с приводом конденсатора .... лебёдка ... устойство позволяло поставить паруса по вымпельному ветру, с берега можно было корректировать улол атаки. Сам рулил, не жалуюсь, мож оно и помогло автору сего стать МС, а двум юнцам (в ту пору) КМС. Проблемма - сложноватая для того времени была одна - очень быстрая реакция (на волне нок мачты... амплитуда... скорость...), демпфировали электроникой, шас бы проц запрогаммили....
Но, мы строили яхты для соревнованй, а в 1983г (если не ошибаюсь) Навига приняла поправку к правилам постройки и предписала воздействовать на шкоты токма с берега и без обратной связи с борта, смысл пропал, но одна флюгарка по сей день гдет лежит в закромах.
При желании любой выше описанный вариант реален от угла (флюгер) до полного прохождения дисстанции (GPS) было бы желание, но это не для спорта

[Soling]

Вот то то и оно, что на сегодня все значительно упростилось. Если в 80х подобная аппаратура с трудом влезла бы в хороший крейсер, то сейчас... ( нам бы все это в тех 80х )

[boroda]

....Навига приняла поправку к правилам постройки и предписала воздействовать на шкоты токма с берега и без обратной связи с борта, смысл пропал....

По теме, так и добавить больше нечего.

....устойство позволяло поставить паруса по вымпельному ветру, с берега можно было корректировать улол атаки....

Вот и я о том-же, но по другому. В моём понимании "правильно" поставить паруса не совсем то-же, что выставить их по вымпелу. В гоночном применении главным критерием будет время на дистанции, что есть скорость. Только лишь её я брал с GPS, навигация планировалась как некий бонус в перспективе. Данные с флюгарки могут отличаться от оптимума на 10-30 градусов, и эта ошибка зависит от точности датчика, паруса, конкретных настроек, волны, крена ,динамики и прочих разных мелочей. Оказалось, что двух галсов в лавировке уже достаточно для вычисления истинного ветра с точностью более 10% и его постоянного отслеживания, а по вычисленым ускорениям получается предпологаемый вымпельный ветер с почти той-же точностью. При качании парусами +/- 15 градусов для "ловли" пика скорости большего и не нужно. Выходит, что для GPS флюгарка особо-то и не нужна, хотя динамику она улучшит намного.
Спутниковый лаг я взял лишь по тому, что не смог сконструировать "водяной" небольшого веса и габаритов, при этом работающий при больших значениях крена и дрейфа. Сейчас проект похоронен, а дорогому 5 Гц приёмнику найдено более достойное применение.

[Soling]

Грустно, но тема и в самом деле не актуальна. Но... по неожиданной причине.
По мнению ФСС яхтсменов у нас исчезающе мало. И нет смысла суетится с правилами. Вот так...

По конструкции же мысли такие:
Есть два варианта.
1. Датчик ветра. Не надо никаких флюгарок. Два термистора в каналах прекрасно дают угол. Меняя чувствительность и тепловую инерцию, можно скушать корреляции от волны и пр.
2. Тензо датчики. Они, фактически забирают моменты на гике. Не сложно просчитать оптимальное соотношение этих моментов на вертлюге и на блоке шкота.
Вторые, понятно, сложнее в изготовлении и эксплуатации.
GPS есть смысл использовать только если замахиваться на полный автомат - беспилотник. Такие тоже уже есть. Через Атлантику, помню, запустили регату этих роботов. Чем кончилось, правда, пропустил.

[RickHustle]

GPS есть смысл использовать только если замахиваться на полный автомат - беспилотник. Такие тоже уже есть. Через Атлантику, помню, запустили регату этих роботов. Чем кончилось, правда, пропустил.

Может ещё не приплыли?

[Soling]

Ждемссс...

[fogel]

Так вот, в свете изложенного, предлагаю обсудить вопрос о нанесению превентивного удара по возможности появления автоматов. Это может быть сделано, например, внесением запрета на автоматы в правила соревнований.
Какие мысли по этому поводу у заинтересованных?

Где-то уже писал, дополняю - автоматы дело реальное, обсолютно решаемое, любые сложности при современных возможностях решаемы вплоть до автономного хода по дисстанции вплоть до вычислителя тактической задачи т.е. при определённой упёртости моделиста (или яхтсмена-конструктора) с опытом или жгучим желанием к электронике и программированию можно (в итоге дерзаний) поставить вычислителю время старта и идти пить пиво (если почки целы ) , НО - для поиска решения описанной постом задачи есть поле деятельности, - а для выхода на старт в рамках правил NAVIGA или ISAF ( повешен кирпич (AVIGA ещё с 1983 года) и вправилах судомодельных соревнований для всех классов моделей и в правилах ISAF для всех... в т.ч. RC парусных лодок - ни каких систем атоматического управления всем (кратко в русскоязычном толковании) только силой и разумом экипажа, на RC c помощью радиоуправления,ричём на 1 метр (F5-E) только два канала руль и одна шкотовая лебёдка, а не два канала связи с вычислителем (ему тоже ж можно чёйто подсказать типа - повораааачивай!!!!!). Потому, среди выходящих на старты, никто время на автоматы не тратит, а преимущество автомата даже на уровне оптимального угла атаки на парусе не оспоримо.