Warum die Schiffe nicht fahren und was man dagegen tun kann

Gerrit Braun

Danke, ich werde die Links mal studieren, allerdings fahre ich gleich für 2 Wochen in den Urlaub.

Viele Grüße

Gerrit

Ralf_Brandt

Ssilk,

Es bringt, glaube ich nichts, den Gerrit mit tausend Vorschlägen zu bombardieren.
Ein einziger gut ausgearbeiteter Vorschlag ist sicherlich weit mehr von Nutzen als viele halbgare.
Er ist ja sonnst nur noch mit recherchieren beschäftigt.

Mit Kameras hat man doch gleich wieder Problem mit der Genauigkeit.
Bezahlbare Kameras für Inspektionssysteme haben eine Auflösung von <= 1280x1024.
Bei der von Gerrit gewünschten Genauigkeit von 1mm reicht eine Kamera grade mal für einen Quadratmeter.
Das währen dann für eine Fläche von 10m x 10m, Einhundert Kameras.
Selbst wenn wir auf eine Genauigkeit von 2mm herunter gehen, wären das immer noch 25 Kameras für 10x10m.

In dem Dokument zu Laserscannen (Ihr zweiter link) wird doch schon erwähnt,
dass die verwendeten Geräte eine Winkelauflösung von nur 1 bzw. 0,5° haben.
Gerrit hatte aber schon gesagt, dass er eine Winkelauflösung von 0.01° benötigt.
Da liegen Welten zwischen.

Ich könnte mir höchstens eine Lösung mit Zeilenkameras vorstellen,
die Dalsa Piranha3 biete zum Beispiel eine Auflösung von 12288 Pixel.
Damit ließe sich die Winkelauflösung von 0.01° über einen Blickwinkel von 120° realisieren.
Nur die Kamera ist sehr teuer und so eine große Kamera am Beckenrand sähe auch ziemlich hässlich aus.
Also müsste die Kamera unter den Tisch, die „um die Ecke“ Optik in Miniaturausführung wahre eine
Sonderanfertigung ( wenn sie sich überhaupt realisieren läst) , und damit erst recht sauteuer.

Deine Idee Optisch auf den Beckenboden zu schauen (Optische Maus), fand ich übrigens echt Genial.
Wenn es gelingen würde darüber eine präzise Information über die Relativebewegung des Schiffes zu erhalten,
könnte die Absolutpositionsmessung deutlich ungenauer ausfallen.
Leider liegen die Schwierigkeiten mal wieder im Detail, für eine präzise Messung bräuchte man schon eine Zoomoptik,
bei dem schwankenden Abstand zum Boden auch noch mit Autofokus.
So was entwickelt man ja nicht mal eben so.
Sicherlich konnte man mal bei Zeiss oder Olympus anfragen, ob die da weiterhelfen können, aber …

Verstehe mich bitte nicht falsch, ich schätze deine Kreativität,
und in einer frühen Projektphase ist es sehr wichtig, möglichst viele Ideen zu haben (auch die ausgefallensten).
Dann prüft man irgendwann alle auf Machbarkeit ab,
und wählt die aus, die man für am sinnvollsten Hält.
Ab da geht es primär darum die auftretenden Probleme zu lösen.
Da die Brauns schon eine Weile an dem Thema arbeite sind sie mit Sicherheit zu Zeit in der 3. Phase.
Zu dem Zeitpunkt bringen neue Ideen nichts, Sie verwirren und, und lenken ab.
Es sein den, wir wollen hier schon mal eine Alternative erarbeiten, falls die gewählte Version sich als untauglich erweisen sollten.

Das währe meiner Meinung nach aber Zeitverschwendung, da ich davon überzeugt bin, dass die Brauns das Problem letztendlich lösen werden.

Und wenn es, wiedererwarten, doch nicht klappen sollte, dann ich sicher, dass Gerrit in dem Fall ein (hoffentlich öffentlichen) Brainstorming veranstalten wird, um an alle denkbaren Alternativen zu kommen.

Ich denke also, wir sollten einfach hochachtungsvoll abwarten bis es den läuft.

Mit freundlichen Grüßen
Ralf Brandt

Ralf_Brandt

Hallo

Unter

http://archiv.tu-chemnitz.de/pub/2002/0 ... /haupt.pdf

Findet sich eine, wie ich finde,
recht gute, leider nicht ganz neue, Zusammenstellung der vorhandenen Verfahren.

Auch die in der Dissertation erwähnten Veröffentlichungen (Literaturverzeichnis), sind durchweg lesenswert.

Mit freundlichen Grüßen
Ralf Brandt

MichaelP · Beitrag von **MichaelP** » Freitag 2. Februar 2007, 23:18

Wie genau ist eigentlich eine bezahlbare Sonaranlage, geiecht auf die wassertiefe im Becken? diese IM boden-becken anbringen und an die Wasseroberfläche sonieren, so wäre dann zumindest das problem mit dem Tarnen einfacher.

Bei dem Thema mit der genauigkeit kann ich mir recht gut vorstellen im mittelteil, da wo die schiffe eigentlich nur von a nach b fahren und eventuell im Schattenbahnhof mit nur einer auflösung von 5mm arbeiten und im bereich der Schleuse und anlegestellen mit der angedachten 1mm geschichte. Wobei sich eigentlich bei der 5mm rasterung Gerrit's fertiges system sicherlich schon ausreichen würde.

Peter Müller

Hallo @MichaelP,

die unterschiedlichen Anforderungen an die Genauigkeit sind schon berücksichtigt, siehe @ssilks Beitrag 116566 vom 24.10.06:

Was in dem Zusammenhang aber denke ich interessant sein könnte (und insofern gebe ich Peter völlig Recht mit der Idee): Auf dem offenen Wasser benötigt man eine viel niedrigere Genauigkeit als nahe am Rand.

So funktioniert auch die Navigation in der Wirklichkeit. Flugzeuge zum Beispiel bekommen einen Flugkorridor, der, je näher sie am Flughafen kommen um so enger wird. Vor der Landung beträgt er nur noch wenige Meter, in 10000 Meter Höhe haben die durchaus mal 1 Kilometer Platz (Keine Ahnung, ich bin da kein Experte, aber das liegt doch ziemlich auf der Hand, wenn man mal öfter geflogen ist und man sieht dass man nicht immer gleich fliegt).

und Gerrits Antwort 116619 dazu:

Das mit den unterschiedlichen Genauigkeiten in Abhängigkeit des zu fahrenden Manövers ist tatsächlich zwingend notwendig, um auch nur annähernd dem Rechner die Chance zu geben, die gewünschten Rechenaufgaben zu schaffen.

MichaelP · Beitrag von **MichaelP** » Samstag 3. Februar 2007, 01:31

Richtig Peter das war mir bewust, ich wollte mit meiner Antwort auch nur aufzeigen das man kein (Beispeilhaften) 100 Kammeras wie von Ralf vorgeschlagen braucht, sondern das nur wenig ausgewählte stellen die zum fahren von Anlegmanövern oder bei Schleusenfahrten braucht.
so reduizeirt sich die Anzahl der Kammeras auf besagte Stellen.

Diese information ist immerhin auch schon 3 Monate her seither hat sich auch schon einiges getan.
Ich könnte mir daher als Zwischenlösung bis die Genauigkeit von Gerrit's System erhöht worden ist Schiffsfahrten vorstellen die im grossen Beckenteil von Gerrit's Ortungssystem gesteuert wird und bei Anlegemanöver bzw engstellen auf das Kammerasystem umgeschalten wird. Dieses kann man ja auf wenige stellen begrenzen um nicht übermäsig viel in das Kammerasystem zu investieren. Dem Besucher fällt es auch sicherlich nicht auf wenn die Schiffe zum Anfang der Automatisation nur noch 3 bis 4 solcher stelle anfährt. Man kann ja in unregelmäsigen abständen immernoch Schiffe Manuell fahren und somit auch andere Interessante Stellen im Becken anfahren.

Im Schattenbahnhof würde ich die Schiffe in etwa 5cm vom Beckrand in einer Art wartepossition ausharren lassen, bis der Hafenmeister das Schiff von Hand anlegt. Es muss ja auch irgendwann mal an die Ladestation.

@ Gerrit, ich habe mal gelesen das du dein System nur auserhalb der Besuchszeiten testest. Stimmt diese aussage noch?
Wenn ja, wie würde es aussehen dein System im Schattenbahnhof zu testen um dort z.B. ein Schiff innerhalb eines 5cm Kreises z.B. in der Bahnhofsmitte zu halten. Das wäre dann zumindest schonmal ein Schritt in richtung Automatisation und wäre im Schattenbahnhof so ziemlich unbeobachtet und somit auch wärend der Besuchszeit zu realisieren. Ich mache die Wette das wärend dieser Automationsentwicklung verbesserungen in der Genauigkeit entstehen. Auch Verbesserungen im Schiffsantrieb sind dabei nicht ausgeschlossen.

ssilk · Beitrag von **ssilk** » Samstag 3. Februar 2007, 01:35

Ralf_Brandt hat geschrieben:Ssilk, es bringt, glaube ich nichts, den Gerrit mit tausend Vorschlägen zu bombardieren.
Ein einziger gut ausgearbeiteter Vorschlag ist sicherlich weit mehr von Nutzen als viele halbgare.
Er ist ja sonnst nur noch mit recherchieren beschäftigt.

Sorry, das klingt jetzt sicherlich etwas herablassend, aber wenn ich ganze (vollständig ausgearbeitete) Vorschläge bringen soll, dann müsste ich dafür bezahlt werden. Es ist mein Job den Kunden solche Dinge zu machen, daher weiß ich, wieviel Zeit man in solche Recherchen stecken muss. Zudem bin ich hier ja außerhalb meines Fachbereichs. Hier ist eigentlich ein Maschinenbauer oder so was gefragt.

Und - nochmal: es klingt wahrscheinlich sehr herablassend - in diesem Fall wurde meiner Meinung nach nicht gründlich genug recherchiert.

Mit Kameras hat man doch gleich wieder Problem mit der Genauigkeit.
Bezahlbare Kameras für Inspektionssysteme haben eine Auflösung von <= 1280x1024.
Bei der von Gerrit gewünschten Genauigkeit von 1mm reicht eine Kamera grade mal für einen Quadratmeter.

Da bin ich völlig anderer Meinung. Denn erstens benötigt man die hohe Auflösung nur für bestimmte Bereiche, Anlegestellen zum Beispiel. Wenn man ein zweites Messystem hinzunimmt, kann man ganze Bereiche sogar ohne Kamera belassen. Zweitens hat er gesagt, dass er die Auflösung von einen Millimeter benötigt, um die Messungenauigkeiten auszugleichen. Drittens misst man ja nicht einen einzelnen Pixel in der Kamera, sondern eine ganze Menge, die zusammen einen Umriss ergeben, der wiederum - wenn man es richtig programmiert - eine Auflösung haben kann, die der Kamera übertrifft.

Das währen dann für eine Fläche von 10m x 10m, Einhundert Kameras.
Selbst wenn wir auf eine Genauigkeit von 2mm herunter gehen, wären das immer noch 25 Kameras für 10x10m.

Du hast da natürlich Recht, aber ich hab mir was dabei gedacht, als ich das vorschlug. Ich stelle mir für jede Anlegestelle vor, dass da eine Kamera drüber ist. Vielleicht auch eine für mehrere Anlegestellen.

Der Trick wäre nun, dass man zu einer Zeit nur ein Schiff anlegen lassen kann und die Bilderfassung einfach zur entsprechenden Kamera umschaltet. So ähnlich wie das auch am Leitstand macht. Das wäre auch so praktisch, weil dann kann man mit dem Bild der Kamera die Schiffe notfalls auch per Hand steuern. Wenn eine Bilderfassung (und damit ein Anlegemanöver zu einer Zeit auf der Anlage) nicht ausreicht, dann kann man das normalerweise nach oben skalieren. Ansonsten würde ich sagen, dass die Schiffe einfach in Wartestellung verharren, bis der Rechner wieder frei ist, um das nächste Anlegemanöver durchzuführen.

Hier auch noch ein Artikel auf Wikipedia, den ich dazu gefunden hab:

http://de.wikipedia.org/wiki/Optisches_Tracking

Da steht auch das drin, was ich bereits rechnerisch behauptet habe:

Optische Tracker bieten im allgemeinen eine wesentlich höhere Genauigkeit als magnetische Tracker oder akustische Tracker, funktionieren aber nur, wenn Sichtverbindung zwischen der jeweiligen Markierung und den Kameras besteht. Eine Verdeckung - z. B. durch einen Arm - unterbricht den Messvorgang. Außerdem ist die Erkennung der Markierungen nicht immer eindeutig möglich: wenn z. B. mangelnde Beleuchtung herrscht, oder Sonnenschein oder Reflexionen die Messung behindern.

In dem Dokument zu Laserscannen (Ihr zweiter link) wird doch schon erwähnt, dass die verwendeten Geräte eine Winkelauflösung von nur 1 bzw. 0,5° haben. Gerrit hatte aber schon gesagt, dass er eine Winkelauflösung von 0.01° benötigt.
Da liegen Welten zwischen.

Du kannst mich gerne Duzen, ich komm mir sonst gleich so alt vor...

Diese Laserscanner messen ja nicht, in welchem Winkel das Schiff das Signal des rotierenden Senders empfängt (so habe ich das zumindest verstanden, wie es funktioniert), sondern sie messen wie weit ein Umriss (hier das Schiff, aber auch die gegenüberliegenden Ufer usw.) entfernt ist. Und das machen sie mit sehr, sehr hoher Genauigkeit. Man erhält aus dem Scanner einen Umrissgraphen, so ähnlich wie ein Schatten. Diesen kann man sehr einfach einer Position des Schiffs zuordnen und diese Messungen sind sehr genau.

Hier ein Bild von einem Laserscanner:
http://robots.uni-koblenz.de/
Ich meine das mit dem blauen Hintergrund. Jetzt stell dir vor, der Scanner ist nicht im Schiff sondern fest an Land. Er fährt ständig von links nach rechts und "sieht" ein Schiff dadurch, dass der Laser auf ein Hindernis trifft. Das Bild rechts neben dem blauen Bild zeigt, dass man daraus so eine Art Schattenriss erstellen kann, der einzige Unterschied ist eben, dass der Scanner fest montiert ist.

Deine Idee Optisch auf den Beckenboden zu schauen (Optische Maus), fand ich übrigens echt Genial.

Danke.

Wenn es gelingen würde darüber eine präzise Information über die Relativebewegung des Schiffes zu erhalten,
könnte die Absolutpositionsmessung deutlich ungenauer ausfallen.
Leider liegen die Schwierigkeiten mal wieder im Detail, für eine präzise Messung bräuchte man schon eine Zoomoptik,
bei dem schwankenden Abstand zum Boden auch noch mit Autofokus.
So was entwickelt man ja nicht mal eben so.
Sicherlich konnte man mal bei Zeiss oder Olympus anfragen, ob die da weiterhelfen können, aber …

Solche berührungsfreien Sensoren werden in der Industrie benutzt, um zum Beispiel die Geschwindigkeit zu messen, mit der Stahl durch eine Walzmaschine läuft. In eine Richtung funktioniert das also. Ich dachte bis jetzt, das Problem ist die Optik, aber das ist nicht ganz richtig. Ich hab mir das Prinzip von Mäusen jetzt mal genau angeschaut und es ist interessant, dass Enfernungen vom Sensor da sehr wohl eine Rolle spielen.

Mäuse sind so gebaut, das sie das Licht über eine Optik auf einen Sensor bringen, der dann eine Bewegung messen kann und anhand von Korrelationalgorithmen feststellen können, in welche Richtung die Bewegung lief.
Das funktioniert also nur, wenn der Boden unter dem Sensor einen gleichmäßigen Abstand hat. Und tatsächlich, ich hab das hier gerade mit meiner Maus probiert: Wenn ich Maus von der Mausunterlage entferne, dann misst sie bei gleicher Bewegung einen kürzeren Abstand.

Das ist also für unsere Zwecke ein Nachteil dieser Messmethode, dass die Ergebnisse vom Bodenabstand abhängen; je weiter der Boden entfernt ist um so geringer ist die Bewegung im Sensor und um so weniger Strecke wird gemessen!

Einen Vorteil hat meine Rechere aber gebracht, denn man benötigt eigentlich gar keine Mausoptik, im die Bewegung zu messen. Es genügt eine ganz normale Schwarzweißkamera, an die man einen kleinen Rechner hängt, der einfach misst, wie sich das Bild der Kamera verschiebt. Der digitale Bildausgleich bei Kameras gegen Wackeln funktioniert genau so. [Vielleicht gibt es so eine Optik ja tatsächlich zu kaufen, also eine Kamera, die an eine Optik gegen Bildwackler angeschlossen werden kann und wo man einfach die zwei Drähte zum steuern der Entwackel-Optik als Bewegungssignal interpretieren könnte?]

Und weiter unten habe ich auch noch einige Links gepostet, die zeigen, dass es durchaus Systeme zu kaufen gibt, die Entfernungsunabhängig arbeiten, sie sind nur für den Industriellen Einsatz gebaut, also entsprechend schwer und groß.

Lass mich also festhalten: Man kann mit einer einfachen Kamera im Schiffsboden und einer Elektronik messen, in welche Richtung das Schiff gerade treibt und sogar ziemlich genau abschätzen (wenn man die Entfernung zum Boden kennt) wie viel.

Aber wir haben ja auch noch eine Decke. Der Abstand zur Decke ist viel konstanter, wie der Abstand zum Boden, in Folge könnte man mit einer an die Decke gerichteten Kamera ziemlich genaue Rückschlüsse auf die Bewegung machen.

Wovor das System übrigens auch nicht gefeit ist, sind Wellen... so etwas könnte man aber messen, wenn man Boden UND Decke misst.

Verstehe mich bitte nicht falsch, ich schätze deine Kreativität,
und in einer frühen Projektphase ist es sehr wichtig, möglichst viele Ideen zu haben (auch die ausgefallensten).
Dann prüft man irgendwann alle auf Machbarkeit ab, und wählt die aus, die man für am sinnvollsten Hält.
Ab da geht es primär darum die auftretenden Probleme zu lösen.
Da die Brauns schon eine Weile an dem Thema arbeite sind sie mit Sicherheit zu Zeit in der 3. Phase.
Zu dem Zeitpunkt bringen neue Ideen nichts, Sie verwirren und, und lenken ab.

Ja. Natürlich.
Ich muss gestehen, ich habe eine ganze Weile lang überlegt, schreib ich nun was, oder nicht? Aber letztlich hab ich mir gedacht: Was kann es schaden? Ich kenne das schließlich auch von meinen Kunden. Die kommen in der Endphase eine Projekts und wollen alles ganz anders haben.

Und ich bin ja auch so eine Art Kunde des MiWuLa - wenn man will.

Und ich sehe dieser Sache ja schon eine Weile lang zu und reime mir meine Gedanken zusammen.

Und weil es mein Beruf und Hobby ist und ich Spaß daran habe, Ideen zu entwickeln und ich sah, dass die angestrebte Lösung aus dem was ich mir zusammenreimen konnte von Prinzip aus ungenau ist hab ich eben ein paar Ideen nochmal ins Boot geworfen.

Sorry, wenn das nun zu schaukeln anfängt, bei mir gehört das wie gesagt mit zum Job und ich verstehe mich eigentlich ganz gut darauf dann entgegenzuschaukeln.

Also wenn es nicht ins Konzept passt, bitte einfach nicht beachten!

Es sein den, wir wollen hier schon mal eine Alternative erarbeiten, falls die gewählte Version sich als untauglich erweisen sollten.
Das währe meiner Meinung nach aber Zeitverschwendung, da ich davon überzeugt bin, dass die Brauns das Problem letztendlich lösen werden.

Das ist so eine Sache, wo ich mir eben nicht sicher bin. Siehe meine Rechnungen oben: Die Messungen sind prinzipiell zu ungenau, wegen physikalischer Limitierungen. Das habe ich auch schon vor 2 Monaten glaub ich mal gesagt, dass man für eine präzise Steuerung wesentlich genauere Sensorwerte benötigt wie für eine Regelung. Und als ich dann hörte "Ultraschall" und "Messung über Drehspiegel", da dachte ich mir nur "Hm, Spiegel und Schallwellen... ganz klar: einmal Diskobesitzer, immer Diskobesitzer."

Wahrscheinlich ist ja alles auch ganz anders, wie ich dachte.

Und wenn es, wiedererwarten, doch nicht klappen sollte, dann ich sicher, dass Gerrit in dem Fall ein (hoffentlich öffentlichen) Brainstorming veranstalten wird, um an alle denkbaren Alternativen zu kommen.

Brainstorming ist ganz gut, aber ich habe nicht immer Zeit noch Lust dazu. Außerdem dient Brainstorming ja der Ideenfindung. Wir sind hier aber schon einen Schritt weiter, nämlich die Auszusortieren, die funktionieren könnten...

Ich habe weil ich heute Zeit habe aber natürlich mal weiter recherchiert:

Hier ist ein ziemlich interessanter Link:

http://www.rudolph-optics.com/deutsch/b ... dukte.html
und dort der totale Overkill:
http://www.rudolph-optics.com/deutsch/2 ... 200mp.html

Hier hab ich was besonders interessantes gefunden:
http://www.laser-track.de/Anwendung8.html
Könnte man das nicht auch umgkehrt machen? Also den Laser auf dem Schiff platzieren und dann so einen Sensor ansteuern?

Hier so ein Scanner, nur ein bischen arg groß und unhandlich:
http://www.polytec.com/ger/8979.asp

Diese Firma hier
http://www.wente-thiedig.de/
sieht mir zum Beispiel so aus, als wäre sie in der Lage, eine Lösung zu liefern, die die Position der Schiffe mit Lasern messen könnte. Das ist nur eine Firma von vielen, die ich gefunden habe und ich habe das Beispiel nur ausgewählt, weil ich die Erklärungen ganz gut fand.

Es gibt noch viel, viel mehr zu den Thema. Die Deutschen sind Weltmarktführer in diesem Bereich! Ich persönlich würde in die Recherche eine Menge Zeit investieren, die eigentlichen Messanlage dann aber von einer Firma kaufen, die was davon versteht.

ssilk · Beitrag von **ssilk** » Samstag 3. Februar 2007, 01:43

MichaelP hat geschrieben:Richtig Peter das war mir bewust, ich wollte mit meiner Antwort auch nur aufzeigen das man kein (Beispeilhaften) 100 Kammeras wie von Ralf vorgeschlagen braucht, sondern das nur wenig ausgewählte stellen die zum fahren von Anlegmanövern oder bei Schleusenfahrten braucht.
so reduizeirt sich die Anzahl der Kammeras auf besagte Stellen.

Da hatten wir ja die gleiche Idee...

Peter Müller

Es muss noch mehr Gründe geben, eventuell organisatorischer Art, warum zunächst nicht nach Alternativen gesucht wird. Gerrit hat mal geschrieben, er würde/müsse "globaler" denken (Beitrag 124472 vom 30.12.06). Und irgendwo habe ich auch mal gelesen, dass Komponenten der Schiffsortung für eine modernere Variante des Car-Systemes verwendet werden sollen. Ich finde die Stelle nicht mehr. Ich habe nur für mich selber gedacht, es ist sicherlich nicht die Ortung sondern die Datenübertragung damit gemeint. Aber genau verstanden habe ich es nicht.

Damit ist aber die Schiffsortung zunächst auf die 48 Satelliten, verteilt auf 6 Steuerplatinen an der Decke festgelegt.

Das Messen von Relativbewegungen via Mouse-Optik oder Ähnlichem kann auch nur in Verbindung mit einer gelegentlichen absoluten Positionsbestimmung funktionieren, was es grundsätzlich verkompliziert (es wird halt noch ein zweites System benötigt).

Werder Bremen Fan

Hallo Peter

Ich meine, die Textstellen, die suchst, auch gelesen zu haben, nämlich im Miwula-Sonderheft 5. Ich bin mir nicht ganz sicher, daher werde ich mir nochmal die Artikel über sie Schiffssteurung und das CarSystem genau durchgucken. Leider habe ich im Moment dazu nur keine Zeit....

Gast · Beitrag von **Gast** » Samstag 3. Februar 2007, 16:40

ssilk

Danke für das angebotene "Du" das nehme ich gerne an.

Ich denke, dass wir beide massiv an einander vorbeireden.
Weiteres deshalb per PM, das langweilt die anderen ja sonst nur.
Gruß
Ralf Brandt

ssilk · Beitrag von **ssilk** » Sonntag 4. Februar 2007, 03:02

Peter Müller hat geschrieben:Das Messen von Relativbewegungen via Mouse-Optik oder Ähnlichem kann auch nur in Verbindung mit einer gelegentlichen absoluten Positionsbestimmung funktionieren, was es grundsätzlich verkompliziert (es wird halt noch ein zweites System benötigt).

Ich habe gerade noch mal darüber nachgedacht. Mal angenommen man würde über jede Anlegestelle eine Kamer plazieren und schreibt ein Computerprogramm, was das Bild auswerten kann. Dann kann man ja schon durch einen einfachen vorher-nachher-Vergleich feststellen, wo das Schiff ist.

Ich stelle mir nun vor, dass man dann in dem Programm das Ufer einmalen kann, also die Stelle an der das Schiff für diese Kamera anlegen darf.

Ich habe bis jetzt noch keine einzige Entfernung eingegeben. Ich sehe ja nur Pixel und einen Schatten wo vorher keiner war. Aber was man da sehr gut erkennen kann ist: Der Schatten bewegt sich.

Auf der Basis kann man dem Programm beibringen, Steuerbefehle an das Schiff zu senden (wie auch immer, das ist natürlich komplizierter).

webmantz · Beitrag von **webmantz** » Sonntag 4. Februar 2007, 11:58

Moin zusammen,

ich lese hier immer wieder von dem Vorschlag, die Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit der Schiffe mit einer "Mausoptik" zu messen.

Ich denke, diese Option kann man getrost vergessen. Jeder, der schon mal auf See war wird sich erinnern, daß Schiffe gieren, rollen und stampfen. Das heisst, sie bewegen sich um ihre Hoch-, Längs- und Querachse. Was an Bord echter Schiffe oftmals in Übelkeit ausartet hat aber einen weiteren unschönen Nebenefffekt: ein an Bord eines Schiffes angebrachter Peilstrahl (z.B. der Laserstrahl einer Mausoptik) vollführt auf einer entfernt gelegenen Fläche, auf die er auftrifft, wilde "Zappelbewegungen". Wie wollte man diese Bewegung des projezierten Laserpunktes von der "echten" Fortbewegung des Schiffes unterscheiden? Da die Bewegung des Schiffes um alle drei Achsen erfolgt ist es auch egal, ob man die Optik nach oben, unten, vorne, hinten, rechts oder links ausrichtet.

Gruß, André

Eichhörnchen

Die Optik muss natürlich voll kardanisch aufgehängt sein, eventuell noch durch Kreisel stabilisiert und gegen scheinbares Kippen gesichert. Der Stromverbrauch dürfte das Problem sein.

ssilk · Beitrag von **ssilk** » Montag 5. Februar 2007, 02:11

webmantz hat geschrieben:ein an Bord eines Schiffes angebrachter Peilstrahl (z.B. der Laserstrahl einer Mausoptik) vollführt auf einer entfernt gelegenen Fläche, auf die er auftrifft, wilde "Zappelbewegungen". Wie wollte man diese Bewegung des projezierten Laserpunktes von der "echten" Fortbewegung des Schiffes unterscheiden? Da die Bewegung des Schiffes um alle drei Achsen erfolgt ist es auch egal, ob man die Optik nach oben, unten, vorne, hinten, rechts oder links ausrichtet.

Ich hätte gegen das Rollen eine Lösung: Man misst nach unten UND nach oben, also ein Sensor schaut nach unten und einer nach oben. Wenn nun der Sensor unten eine Bewegung nach links misst, misst der Sensor nach oben eine nach rechts und man kann daraus haarscharf schließen, dass sich das schiff nur gerollt hat.

Mit Insgesamt vier Sensoren (vorne und hinten, zwei nach unten, zwei nach oben) kann man ziemlich genau messen, wie das Schiff sich tatsächlich bewegt.

webmantz · Beitrag von **webmantz** » Montag 5. Februar 2007, 11:00

Moin,

ssilk hat geschrieben:Ich hätte gegen das Rollen eine Lösung: Man misst nach unten UND nach oben, also ein Sensor schaut nach unten und einer nach oben. Wenn nun der Sensor unten eine Bewegung nach links misst, misst der Sensor nach oben eine nach rechts und man kann daraus haarscharf schließen, dass sich das schiff nur gerollt hat.

Mit Insgesamt vier Sensoren (vorne und hinten, zwei nach unten, zwei nach oben) kann man ziemlich genau messen, wie das Schiff sich tatsächlich bewegt.

nun, um das zu verwirklichen müssten die Sensoren aber dann auch millimetergenau den Abstand nach oben und vor allem nach unten messen. Denn vor allem der Abstand nach unten ändert sich ständig. Und je nach Abstand würde sich der projezierte Laserpunkt unterschiedlich bewegen. Auch die Neigung der anvisierten Fläche im Verhältnis zum Schiff bekommt eine Bedeutung und müsste gemessen werden.

Alles in allem glaube ich nicht, daß diese Lösung praktikabel ist.#

Edit:
Ich denke, die Messung der momentanen Geschwindigkeit und Richtung des Schiffes sollte von der Messung der momentanen Position losgelöst werden. Denn ermittelt man die Geschwindigkeit der Schiffe anhand zweier nacheinander ermittelten Positionen, so hat man immer das Problem, daß die Positionen um ein vielfaches genauer gemessen werden müssen, als die minimale Strecke, die das Schiff zwischen den zwei Messpunkten zurücklegen kann.

Übrigens wird auch bei GPS-Systemen die Geschwindigkeit unabhängig von den Positionsbestimmungen gemessen, aus eben den genannten Gründen. Dort wird die Dopplerverschiebung mehrerer Satteliten ausgewertet, um die momentane Geschwindigkeit zu ermitteln.

Ähnliches müsste doch auch im MiWuLa funktionieren, indem man z.B. 3 oder mehr Ultraschallsender im Raum (oder unter Wasser) verteilt. Auf den Schiffen werden entsprechende Ultraschallempfänger installiert. Nun misst man die Dopplerverschiebung zu jedem der gerade "gehörten" Ultraschallsender. Mit diesen Daten müßte man ziemlich genau die aktuelle Geschwindigkeit und Richtung des Schiffes bestimmen können.

Gruß, André

MichaelP · Beitrag von **MichaelP** » Montag 5. Februar 2007, 13:18

webmantz hat geschrieben:Ähnliches müsste doch auch im MiWuLa funktionieren, indem man z.B. 3 oder mehr Ultraschallsender im Raum (oder unter Wasser) verteilt. Auf den Schiffen werden entsprechende Ultraschallempfänger installiert. Nun misst man die Dopplerverschiebung zu jedem der gerade "gehörten" Ultraschallsender. Mit diesen Daten müßte man ziemlich genau die aktuelle Geschwindigkeit und Richtung des Schiffes bestimmen können.

Tja, da hast du den Beitrag von ssilk wohl anderst gelesen als ich.
Ich habe in dem Beitrag rausgelesen das aufgrund der kurzen entfernung zwischen Sender und Empfänger die gröste schwierigkeit liegt.
Bei einer Anwendung wie Sie aus dem Weltall kommt, kommt es auf eine halbewelle mehr oder weniger nicht an. jedoch bei einer kurzstrecken messung gibt die Funkwelle die minimal auflösung nunmal vor.
Bei einer laufzeit von Signalen aus dem Weltall beträgt das Beispielsweise 1s. Bei der Kurzstrecke im MiWuLa vergleichbar nur ein Tausenstel der Laufzeit aus dem Weltall. Da die 1s nicht stimmt sondern im µs bereich liegt kann man sich ausrechnen wie genau die Auswerteeletronik werden muss.
Im Schiff müsste daher eine deutlich höhere Auswerteelektonik verbaut werden als man diese im normalen GPS betrieb benötigt. Die wenigen ausnahmen die genaue Messungen auf den Centimeter/millimeter machen können sind das Militär und vieleicht noch Vermessungs anstalten. Diese benutzen jedoch dann gerätschaften die nicht mehr in ein Handliches gerät passen, sondern deutlich grösser und schwerer sind.

Grobmotorik ist also jederzeit möglich nur die Präzision erfordert viel geschick.
Ich hoff also wenn Gerrit aus seinem Urlaub zurück ist, das er selber viele neue Ideen gehabt hat und uns bald dann diese Vorstellen wird.

webmantz · Beitrag von **webmantz** » Montag 5. Februar 2007, 13:34

Moin MichaelP,

was Du anführst mag vielleicht zutreffen, wenn es darum geht, die Laufzeit eines Funksignals auf so kurze Entfernung zu messen. Aber darum ging es mir ja ga nicht.
Es ging mir darum, die Dopplerverschiebung des Signals auszuwerten, und zwar speziell um die Geschwindgkeit (und Richtung) des Schiffes zu ermitteln. Die Position kann - und soll - damit nicht ermittelt werden.
Auch hatte ich vorgeschlagen, statt mit Funkwellen mit Ultraschallwellen zu arbeiten. Allerdings könnten natürlich Funkwellen ebenso funktionieren, denn der Dopplereffekt tritt bei beiden auf.

Für den Dopplereffekt spielt übrigens die Entfernung zum Ursprungsort der Welle (Funk- oder Schall-) keine Rolle. Du selbst kannst ihn sogar auf kürzeste Entfernung hören. Stell Dich einfach neben eine Straße und achte auf das Geräusch eines vorbeifahrenden Autos. Solange es sich nähert wirst du einen recht hohen Ton hören, ist es direkt neben dir entspricht der Ton theoretisch dem exakten Ton, den das Fahrzeug abgibt und entfernt es sich von dir, so wird der Ton dumpfer werden. Genau das ist er Dopplereffekt.

Der Vorteil, wenn man so die Geschwindigkeit und die Richtung der Schiffe ermittelt, ist, daß die Positionsbestimmung wesentlich ungenauer sein kann. Dann müßte eine Genauigkeit von 1-5 cm (je nach dem, wo sich das Schiff gerade befindet) bestimmt ausreichen.

Gruß, André

MichaelP · Beitrag von **MichaelP** » Montag 5. Februar 2007, 17:02

André, deine aussagen sind ja vollkommen richtig, nur messe mal den unterschied zwischen 5 µs und 5,000000001µs, denn genau diese genauigkeit brauchen wir, zudem kommt wie von Gerrit auf meinen Vorschlag auch mit doppler peilung das, die Störfrequenzen und verfälschungen (echo's) innerhalb eines gebäudes vorallem mit viel stahlanteil das messystem STÖREN.

Dann müßte eine Genauigkeit von 1-5 cm (je nach dem, wo sich das Schiff gerade befindet) bestimmt ausreichen.

Überlege dir nochmal was du hier deffinierst. 1-5cm beduten min. 2cm neben Richtigen und Falsch. Auf offener See funktioniert das man mit 300m link/rechts fährt, in dieser Anlage bedutet das sofort nen crash mit der Kaimauer.
Zudem je langsam das Schiff fährt um so ungenauer wird die vorhersage. Ein Mensch kann das noch an der Fernbedienung kompensieren, einer Intelligenten Steuerung muss dieses kompliziert beigebracht werden.

webmantz · Beitrag von **webmantz** » Montag 5. Februar 2007, 17:13

MichaelP hat geschrieben:André, deine aussagen sind ja vollkommen richtig, nur messe mal den unterschied zwischen 5 µs und 5,000000001µs, ...

Du hast es immer noch nicht verstanden. Bei der Messung des Dopplereffektes werden keine Zeiten gemessen, sondern Frequenzen. Das Hat mit der Laufzeit des Signals vom Sender zum Empfänger überhaupt nichts zu tun.

MichaelP hat geschrieben:Überlege dir nochmal was du hier deffinierst. 1-5cm beduten min. 2cm neben Richtigen und Falsch. Auf offener See funktioniert das man mit 300m link/rechts fährt, in dieser Anlage bedutet das sofort nen crash mit der Kaimauer.
Zudem je langsam das Schiff fährt um so ungenauer wird die vorhersage. Ein Mensch kann das noch an der Fernbedienung kompensieren, einer Intelligenten Steuerung muss dieses kompliziert beigebracht werden.

Was hat denn jetzt die langsame Geschwindigkeit der Schiffe mit der Messung der Position zu tun? Nichts!
Und ich denke, 5 cm werden allemal reichen, bis sich das Schiff der Kaimauer z.B. auf 10cm nähert. Ab dort muß dann mit höherer Genauigkeit gemssen werden.

Gruß, André