Warum die Schiffe nicht fahren und was man dagegen tun kann

[Flo K (der erste)]

Viele Unfälle verstehen die Leute auch gar nicht. Oder sie bekommen die gar nicht mit, obwohl sie direkt vor ihrer Nase passieren.

Viele Unfälle ist natürlich relativ.
In diesem Fall reden wir von einer machbaren Genauigkeit von 96%, wenn ich mich recht erinnere!

Also würde auch der Schiffsbetrieb alles andere als ein Stock-Car-Rennen sein!

Beste Grüße nach Würzburg

Flo

[Peter Müller]

Zwei Gedanken vorweg:

1.) wenn Gerrit eine Genauigkeit von 1 mm oder besser hinbekommt, wird die Schiffsortung als Anwendung Nebensache sein. Davon kann er dann eine (weitere) Firma gründen (neben dem Miniatur Wunderland).

2.) funktionieren die Anlegemanöver zur Zeit doch auch ohne eine Genauigkeit von 1 mm. Ich schätze die Genauigkeit auf 20 cm (nah-fern) bzw. 5 cm (links-rechts) aus der Sicht des Steuermannes.


Ein anderes Beispiel, wie ich trotz ungenauer Positionsbestimmung einiger Maßen heile ein Steuermanöver ausüben kann, ist die Nachtlandung mit defektem Landescheinwerfer: auf den letzten Meter genau kann ich dann die Abfanghöhe nicht schätzen. Ich fliege also bis zu einer sicheren Höhe, in der ich auf jeden Fall noch über der Landebahn bin, meinen Anflug herunter. Spätestens, wenn ich in der "Unsicherheitszone" bin, muss ich eine Fluglage eingenommen haben, mit der das Flugzeug aufsetzen darf. In dieser Lage lasse ich es ganz langsam sinken, bis die Räder Bodenkontakt haben. Dafür muss ich mit einer etwas längeren Landestrecke rechnen.

Auf die Schiffe bezogen: ich fahre in einem spitzen Winkel mit der niedrigsten möglichen Geschwindigkeit vor die Kaimauer, und zwar aus einer Entfernung zur Kaimauer, die der kalkulierten maximalen Ortungsungenauigkeit entspricht. Das ist auch das Verfahren, welches ich zuletzt bei Betrieb mit der Handfernsteuerung beobachten konnte.

Dafür brauche ich zusätzlich zur Ortung die Ausrichtung des Schiffes und die Bewegung des Schiffes. Die Ortung braucht dann allerdings nur einen einzigen Punkt bestimmen, darf ungenauer sein und muss nicht in so kurzen Zeitintervallen erfolgen.

Das Thema Ausrichtung halte ich für gelöst: Kurskreisel, nachgeführt bei jedem Anlegemanöver. Die Messung der Bewegung des Schiffes müsste vermutlich entwickelt werden. Zumindest habe ich dazu bisher nur wenig Brauchbares gefunden. Darüber möchte ich mir Gedanken machen. Gerrit macht sich ja schon Gedanken um die präzise Ortung und ist da auch viel weiter als wir.

Wenn Gerrit eher fertig ist als dass im Forum ein brauchbares Konzept erdacht wurde, war es halt nur ein Schreib- und Lesespaß. Sollten Ideen aus dem Forum genutzt werden können, um so besser.

Ich habe dabei stillschweigend vorausgesetzt, das eine ungenaue Ortung schon jetzt möglich wäre.

[ssilk]

1.) wenn Gerrit eine Genauigkeit von 1 mm oder besser hinbekommt, wird die Schiffsortung als Anwendung Nebensache sein. Davon kann er dann eine (weitere) Firma gründen (neben dem Miniatur Wunderland).

Wenn überall, dann ja. Aber es geht ja nur drum die Genauigkeit an bestimmten Stellen zu erhöhen.

2.) funktionieren die Anlegemanöver zur Zeit doch auch ohne eine Genauigkeit von 1 mm. Ich schätze die Genauigkeit auf 20 cm (nah-fern) bzw. 5 cm (links-rechts) aus der Sicht des Steuermannes.

Du unterschätzt das Menschliche Auge ganz gewaltig. Man kann auf die Entfernung durchaus noch im Millimeterbereich erkennen, ob sich etwas bewegt und in welche Richtung.

Das Thema Ausrichtung halte ich für gelöst: Kurskreisel, nachgeführt bei jedem Anlegemanöver. Die Messung der Bewegung des Schiffes müsste vermutlich entwickelt werden. Zumindest habe ich dazu bisher nur wenig Brauchbares gefunden. Darüber möchte ich mir Gedanken machen. Gerrit macht sich ja schon Gedanken um die präzise Ortung und ist da auch viel weiter als wir.

Wie gesagt: Externe Sensoren einbinden, dann erhält man eine belibige Genauigkeit.

[Peter Müller]

Was bin ich froh, dass ich nicht der einzige bin, der Geschwindigkeiten von Modellschiffen im Wasser messen will! Insbesondere die Kapitäne von Modellsegelschiffen, die an Regatten teilnehmen, entwickeln ein Interesse daran. Es ist nun mal schwierig, den richtigen Segeltrimm zu finden, wenn man nicht direkt unter dem Segel sitzt und Segel und Verklicker ständig beobachten kann.

So habe ich noch eine Seite im Zwischennetz gefunden, die nach Messmethoden fragt: qualitative Geschwindigkeitsmessung in Wasser.

Allerdings ist hier nicht die Kenntnis der absoluten Geschwindigkeit erwünscht, sondern es soll eine relative Veränderung angezeigt werden, um zum Beispiel die Auswirkung einer neuen Segelstellung sofort erkennen zu können.

Interessant finde ich den Ansatz, die Geschwindigkeitsmessung über eine Veränderung der Temperatur eines beheizten Rumpfabschnittes zu versuchen. Das hätte keine beweglichen Teile, könnte daher sehr ausfallsicher sein.

Grundsätzlich bin ich der Meinung, es können durchaus zwei verschiedene Methoden zum Tragen kommen: eine Methode zum Messen der Geschwindigkeit in Längsrichtung. Zum Beispiel ein kleines Schaufelrad, mittig unter dem Rumpf angeordnet, weil es vorwärts wie rückwärts funktioniert. Eine andere Methode zum Messen der Geschwindigkeit in Querrichtung, zum Beispiel Staudruckmessungen: zwei Röhren, deren Öffnungen sich links und rechts seitlich am Rumpf befinden und die im Schiff mit einem 90°-Bogen senkrecht nach oben stehen. Je nachdem, ob das Schiff zur einen oder anderen Seite driftet, haben die Röhren unterschiedliche Pegelstände, was durch zwei Schwimmer an einer Wippe gemessen werden könnte.


So langsam komme ich zu der Überzeugung, das Relativbewegungen eines Modellschiffes im Wasser durchaus präzise messbar sind. Damit wären die Bewegungen aus eigenem Antrieb und die Bewegungen durch die Windlast feststellbar. "Proof-of-Concept" wäre ein blind gefahrenes Manöver, bei dem ein Schiff ablegt, einmal um den Leuchtturm fährt, und wieder anlegt. Alle neu eingenommenen Positionen mitgekoppelt aus Richtung der Längsachse, Bewegung längs und Bewegung quer.

Nimmt man die Strömung vereinfacht als Funktion des Tidehubs an, so müsste die Anlegezeit 7 Minuten oder ein Vielfaches (Ebbe - Ebbe bzw. Flut - Flut) Unterschied zur Ablegezeit haben.


Noch wesentlich interessanter wäre natürlich die Feststellung der Bewegung relativ zum Meeresboden. Ein "Glasbodenschiff" beispielsweise, welches optisch oder akkustisch (Dopplereffekt) Bewegungen längs und quer messen kann. In der Luftfahrt haben sich solche Messungen nicht durchgesetzt, weil sie je nach Bodenbeschaffenheit hohe Messfehler boten. Oder Laserpistolen-Geschwindigkeitsmessungen oberhalb der Wasserlinie nach vorne und zur Seite (bzw. hinten und zur anderen Seite, um nicht gegen die Zuschauer zu messen, je nachdem, wie der Schiffsrumpf ausgerichtet ist). Beide Vorschläge verwenden keine beweglichen Teile, scheinen letzendlich ausfallsicherer zu sein. Aber durchgängig Neuland! Ich weiß auch nicht, in wie weit Geschwindigkeitsmessungen mit Licht (oder Schall?) bei Publikumsverkehr zulässig sind.


Da ein kleines Schaufelrädchen z.B. sich auch mal verharken kann, bräuchten oben beschriebene Geschwindigkeitsmessungen eine Plausibilitätsprüfung: ergibt die mitgekoppelte Position eine unerwartet hohe Ablage von der georteten Position, stoppen die Maschinen und das Schiff fordert visuelle/manuelle Steuerung an. Für diese Prüfung wäre eine Strömungskarte erforderlich, die im Laufe der Zeit aus dem ständigen Unterschied der gekoppelten und der georteten Positionen in Abhängigkeit vom Standort und der Tidephase (oder wie nennt man die Zeit relativ zu Ebbe und Flut?) entsteht.


Ach so: als langsamste gefahrene Geschwindigkeit für das Anlegemanöver stelle ich mir optimal 0.01 m/s vor, maximal 0.02 m/s. Gemessen werden müssten also Geschwindigkeiten bis runter zu 0.05 m/s. Manches Anlegemanöver, welches ich beobachtet habe, war dem Augenschein nach schneller gefahren worden.


Und: vielleicht diesen Thread nach Car-System & RC Modellbau verschieben. Ist er da nicht besser aufgehoben?

[Peter Müller]

Noch eine Möglichkeit, Geschwindigkeit zu messen, die hauptsächlich in der Medizin Anwendung findet, ist die Doppler-Ultraschallmessung [PDF-Datei] (z.B. eines Blutflusses in den Adern, soll aber auch mit Wasser in einem Röhrchen möglich sein).

Meine beiden Röhren mit seitlichen Öffnungen am Rumpf müssten genau im Zentrum einer möglichen Drehung durch das Bugstrahlruder sein. Oder aber es gäbe auf jeder Seite zwei Öffnungen, eine vor dem Drehpunkt, die andere dahinter, die in ein gemeinsames Röhrchen münden. Die Druckunterschiede gleichen sich so aus und die Summe weist eindeutig auf eine Drift hin.

Würde ich wie im Beitrag zuvor beschrieben Pegelunterschiede mit einem Schwimmer messen wollen, so müsste die Aparatur lotrecht gehalten werden, um Kränkungen des Schiffes auszugleichen. Einfacher, sofern langsame Fließgeschwindigkeiten auch gemessen werden können, wäre eine Doppler-Ultraschallmessung des Wasserflusses in einem verbindenden Röhrchen. Ich gehe mal davon aus, dass die Fließrichtung aus der Messung hervorgeht, sonst müssten zwei Kanäle mit kleinen Ventilklappen und zwei Sensoren eingebaut werden.



Ganz schöner Aufwand für vierzig Schiffe. Ein kleiner Trost: abgesehen von den Röhrchen sollten die seitlichen Öffnungen und die Messanlage bei allen Schiffen gleich gebaut sein können.

[ssilk]

Noch wesentlich interessanter wäre natürlich die Feststellung der Bewegung relativ zum Meeresboden. Ein "Glasbodenschiff" beispielsweise, welches optisch oder akkustisch (Dopplereffekt) Bewegungen längs und quer messen kann.

Mir kam hierzu gerade eine geniale Idee: Stell dir vor, man nimmt einfach die Elektronik einer Maus und setzt eine andere Optik davor?!

Wenn das klappt, dann kann man damit tatsächlich auf 1-2 mm genau die Geschwindigkeit und Richtung messen und bis zu einem gewissen Grad auch sehr genau die Position.

Das ist möglich, weil das Wasser so klar ist.

Ich bin mir auch sicher, dass es Lasergeschwindigkeitsmesser bereits zu kaufen gibt, aber wahrscheinlich noch nicht klein genug.

Das ganze wäre auf jeden Fall der HAMMER, das würde die Probleme mit der Genauigkeit Messung erledigen.

[Peter Müller]

Für das weitere Brain-Storming ein Link zur Wikipedia: Optische Maus.

Oder googeln mit "optische Maus" Funktionsweise. Wie wird wohl der ständig wechselnde Abstand zum Meeresboden auf das Messergebnis wirken?

Interessant mit Blick auf die Zuverlässigkeit ist die Aussicht, eventuell Komponenten mit Industriestandard verwenden zu können.

Neben sogenannten "optischen Mäusen" kämen eventuell auch Lasermäuse als Technikgeber in Frage. Das Prinzip ist das gleiche, nur ist bei einer Lasermaus die Auflösung noch erheblich feiner und der Untergrund darf quasi spiegelglatt sein.

Grafik: Wirkprinzip der Lasermaus im Gegensatz zur gewöhnlichen optischen Maus


EDIT: noch ein bischen gegoogelt, der Beitrag wird halt immer länger:

Das Optisches Ortsfilterverfahren zur 2-D-Geschwindigkeitsmessung hört sich auch nicht schlecht an. Wenn an Produktionsanlagen berührungslos der Durchlauf von Papier oder Walzstahl gemessen werden kann, dann sollte auch die Bewegung eines Schiffes relativ zum Meeresboden messbar sein. Eventuell sogar ohne Lichtquelle, wobei dagegen die Tag- und Nachtsimulation spricht. Vielleicht müsste eine Messaparatur schwankungsfest durch Kreisel gestützt aufgehängt sein?

[ssilk]

Toll, da steht ja alles, was man braucht:

Zusammenfassung der Eigenschaften des Messsystems:

* 2-D-Geschwindigkeitsmessung in Betrag und Richtung, 2-D-Positionsüberwachung
* Kostengünstiger, robuster, industrietauglicher Aufbau
* keine speziellen Anforderungen (z. B. Laserlicht) an die Beleuchtung, in den meisten Fällen Umgebungslicht ausreichend
* Genauigkeiten kleiner zwei Prozent
* Hardwareentwicklung (Chipdesign) ermöglicht Echtzeitmessung

Bleibt als Problem die Größe, der Stromverbrauch und die (digitale) Schnittstelle des Messsystems.

Das sollte für Gerrit leicht sein, so was herauszubekommen...

Was den Kreisel betrifft: Wenn man vorn und hinten ins Schiff je ein Messsystem einbaut, dann kann man mit einem Computerprogramm die Richtungsänderungen auf Milligrad genau messen.

Wichtiger scheint mir aber zu sein, dass man die Position mit 98%iger Genauigkeit messen kann, das ist enorm, das sind bei einer Auflösung von sagen wir "nur" 1 mm eine Ungenauigkeit von 2 Hundertstel Millimeter. Man würde da schon genau messen können, ob das Schiff in den Wellen etwas schaukelt.

Ist schon komisch, auf was für Ideen man nach 2 Jahren auf einmal kommt. Ich glaube momentan, wenn wir diese Idee schon früher gehabt hätten, dann hätten wir Gerrit ne Menge Ärger erspart.

[ssilk]

Nachtrag: Man kann damit ja nicht die Position, sondern die Geschwindigkeit messen. Auf 2% genau.

Das bedeudet, das ist genau was wir brauchen: Je langsamer man fährt, um so genauer wird die Geschwindigkeit gemessen und um so genauer kann man daraus die Position bestimmen.

Also angenommen: Geschwindigkeit 4 cm pro Sekunde. Fehler pro Sekunde wäre dann 0,8 Millimeter. Nach 10 Sekunden (40 cm Strecke) 8 Millimeter. Nach 100 Sekunden (4 Meter) 8 Zentimeter.

Das heißt also, wenn die Rechnung viel weiter oben stimmt, dass bei dieser Geschwindigkeit das bereits installierte Messystem erst nach 5-10 Sekunden genauer ist, als die Messung mit diesen Geschwindigkeitsmessern!

Das muss man sich erstmal genau überlegen, was das bedeudet, weil wie ich schon sagte: Damit würde man das Messproblem hervorragend in den Griff bekommen - die beiden Messysteme (also das bereits installierte und dieses neue) würden sich hervorragend ergänzen, ja man wäre sogar um mindestens 200% genauer, wie benötigt.

[Peter Müller]

@ssilk,

für Dich sind die meisten Probleme schon wieder gelöst, oder?

Aber an eine "Lösung" glaube ich noch nicht. In der Theorie scheint manches sehr einfach zu konstruieren zu sein. Ich bin auch nie davon ausgegangen, wie Gerrit in seinem Beitrag 116619 von mir geglaubt haben mag, dass es "mal schnell" zu machen sei:

Peter, Deine Vorschläge klingen nicht uninteressant, wobei sie viel viel aufwendiger sind, als Du denkst.

Was ich wohl glaube, ist, dass man die extrem ungenauen Methoden, die jetzt schon quasi "einbaufertig" verfügbar wären, auch probehalber mal nutzt. Dazu zähle ich in erster Linie eine Geschwindigkeitsmessung mit dem Staudruckrohr. Denn mit den Erfahrungen, die man damit sammelt, kommt man vielleicht auf noch ganz andere bessere Ideen.

Mir ist bisher auch noch nichts wirklich Gutes zum Bestimmen des Steuerkurses eingefallen. Der Kurskreisel mit seinen vielen beweglichen Teilen als Idee ist da erst der Anfang. Aber vielleicht kommt ja jemand anderes noch auf phänomenale Einfälle? Als Anreiz mal ein Link zu den Piloten von autonom fliegenden Modellflugzeugen, dem Paparazzi-Projekt. Die haben zwar keinen Kurskreisel, weil sie unter freiem Himmel operieren und über das GPS-Signal verfügen können. Aber sie haben einen Infrarot-Sensor für die Horizontallage. Und vielleicht kann man den ja drehen. Unter der Decke im Skandinavien-Abschnitt befindet sich ein Längsträger, vielleicht kann man den zur Richtungsfindung verwenden?

[genius]

Aber sie haben einen Infrarot-Sensor für die Horizontallage. [...] Unter der Decke im Skandinavien-Abschnitt befindet sich ein Längsträger, vielleicht kann man den zur Richtungsfindung verwenden?

Nein, denn der Infrarotsensor erkennt nur hell oder nicht hell. Im Freien ist der ganze Himmel hell (bis zum Horizont). Im MiWula gibt's unzählige Leuchtstoffröhren, Spiegelungen, Fotoblitze - da ein sinnvolles Signal zu bekommen wäre fast unmöglich.

Side-Scan-Sonar würde eventuell funktionieren .

genius

[ssilk]

Dazu zähle ich in erster Linie eine Geschwindigkeitsmessung mit dem Staudruckrohr. Denn mit den Erfahrungen, die man damit sammelt, kommt man vielleicht auf noch ganz andere bessere Ideen.

Einfache Antwort: Die Geschwindigkeiten, um mit so einem Rohr vernünftig die Geschwindikeit (und damit die Position) messen zu können sind viel zu niedrig und werden zudem von zu vielen anderen Effekten (Strömung bei Ebbe/Flut, Luftbewegung) überlagert.

Die Technik mit der Messung der Geschwindigkeit über die Bodensicht würde das Problem vollständig lösen, vorausgesetzt, es gibt Geräte, die das können.

[Yankee-Mike]

Im Skandinavien-Teil hängen doch überall diese Sensoren. Da die ja eigentlich zur Positionsbestimmung dienen sollen frage ich mich jetzt was das größere Problem ist: zu wissen wo das Schiff ist, oder zu wissen wo das Schiff sein wird? Die Position ist doch sicher hinreichend ermittelbar (mit der jetzigen Technik), oder nicht?
Gibt es nicht Ultraschallentfernungsmesser? Die dürften doch ungefährlicher (und billiger) als Laser sein. Damit kann man doch auch eine ziemlich genaue Koordinatenbestimmung machen.

P.S.: Ich habe keine wirkliche Ahnung, sondern nur eine ungefähre Vorstellung von der Arbeit, die dahinter steckt. Schon deswegen möchte ich mich bei Gerrit bedanken, dass er sich an das Projekt gewagt hat, auch wenn mein Lieblings-BA Flughafen deswegen noch warten muss.
Danke.

[ssilk]

Das Problem ist, wie du oben lesen kannst, dass die Genauigkeit dieser Sensoren zu gering ist.

Ich fasse das mal ein bischen zusammen: Die Genauigkeit beträgt laut Gerrit im schlechtesten Fall 6 mm pro Sekunde, das heißt die Messergebnisse schwanken um einen Punkt.

Jeder Algorithmus zur Berechnung eines Kurses hat mit gewissen Ungenauigkeiten zu kämpfen, aber in diesem Fall sind die Ungenauigkeiten in Bezug auf die echte Geschwindigkeit des Schiffs viel zu hoch, als dass man überhaupt einen vernünftigen Algorithmus darauf anwenden kann.

Die Idee war also, dass man die Genauigkeit der Messung wesentlich erhöht und die oben vorgestellte Lösung ist zumindest eine, die ziemlich gut funktionieren müsste, wenn die Hardware-Vorraussetzungen erfüllt werden können.

[Peter Müller]

Weiter zurück im Thread habe ich im Beitrag 116549 geschrieben:

Kreisel so groß wie Streichholzschachteln gibt es für RC-Hubschrauber. Daraus müsste sich ein "Kurskreisel" bauen lassen.

Dabei bin ich davon ausgegangen, diese RC-Kreisel seien wie fast durchgängig in der Kleinfliegerei noch üblich mechanisch. Dem ist längst nicht mehr so. Ein Mikromechaniksensor auf Siliziumbasis auf einer Platine misst die Drehbewegungen um eine Achse. Dabei wird im sogenannten Heading-Hold-Modus die abgespeicherte ursprüngliche Ausrichtung bei Inbetriebnahme mit der aktuellen Ausrichtung verglichen und solange Steuerkommando auf einen Servo gegeben, bis die ursprüngliche Ausrichtung wieder eingenommen ist. Der Wert der ursprünglichen Ausrichtung kann durch Eingaben verändert werden.

Wenn jetzt ein Hersteller eines RC-Gyros gefunden würde, der aus dieser Technik eine Platine baut, die den Winkelunterschied zwischen ursprünglicher Richtung und aktueller Richtung als verwertbares elektrisches Signal zur Verfügung stellt, wäre daraus ein Kurskreisel ohne bewegliche Teile mit vermutlich relativ großer Ausfallsicherheit entstanden. Der Stromverbrauch wäre gering, denn es müssten keine Motoren oder Servos betrieben werden. Für 40 Stück plus Reserve und eine Option zur Nachfertigung müsste doch ein akzeptabler Preis möglich sein. Die Platinen bräuchten auch nicht so leicht (7 Gramm) und klein zu sein wie ein Gyro in einem Elektro-Indoor-RC-Hubschrauber. Ich habe allerdings nicht herausfinden können, ob es die notwendigen Bauteile per se bereits für jedermann zu kaufen gibt.

Hier ein Link zu einem geöffneten RC-Gyro: Futaba GY 401.

Der Gyro müsste nur relative Winkelbewegungen übermitteln, die absoluten Werte würden am Steuerpult gerechnet. Schließlich muss die scheinbare Drift herausgerechnet werden und ein allmählicher Fehler bei jeder sich bietenden Gelegenheit wieder auf Null gesetzt werden. Diese Gelegenheit ist immer genau dann, wenn das Schiff am Kai "fest gemacht" hat.

[ssilk]

Vielleicht hab ich mich nicht klar genug ausgedrückt: Der Winkel ist für die Kursberechnung ziemlich uninteressant und viel zu ungenau.

Und bei der benötigten Genauigkeit der Positionsberechnung kann der Winkel des Schiffs durch zwei solcher Sensoren auf Milligrad genau ausgerechnet werden.

[Peter Müller]

Der Winkel ist für die Kursberechnung ziemlich uninteressant und viel zu ungenau.

Der Meinung bin ich nicht!

Ich habe gerade mal eine mögliche Schiffsfahrt nachgezeichnet, mit Sollkurs, tatsächlichem Kurs und durch Messung festgestelltem Kurs (Das Ergebnis ist noch nicht vorführgeeignet, ich bastele noch daran).

Ich bin dabei davon ausgegangen, das eine Position einmal pro Sekunde auf ±5 cm genau gemessen werden kann, dass das Schiff mit 20° Fehler zum Sollkurs losfährt (Wind, Strömung, falsch gestellter Kurskreisel) und das die Sollgeschwindigkeit um 50% überschossen wird. Der Steuerkurs soll aber um ±5° genau gehalten werden können.

Sollkurs 090°, Kurs über Grund aber 070°, Sollgeschwindigkeit 4 cm/sek, tatsächliches Geschwindigkeitsziel 6 cm/sek (Beschleunigung 0.5 cm/sek), aber vorher erkannt (Verzögerung 0.1 cm/sek möglich).

Das Schiff wäre 15 cm seitlich vom Kurs abgekommen (lediglich 3°/sek mögliche Richtungsveränderung zugestanden, gemessene Position an der ungünstigsten Stelle gelegen), mein Fehler war ein zu schneller Start. Es wäre aber anschließend wieder dichter an die Sollkurslinie herangekommen.

Wenn man die 5 cm Ungenauigkeit voll ausschöpft, ist die bekannte Ausrichtung der Schiffslängsachse von entscheidender Bedeutung, denn zwischen zwei Positionsbestimmungen wären schon bei der relativ hohen Geschwindigkeit große angenommene Kursschwankungen möglich. Da muss dann der bekannte Steuerkurs zu Rate gezogen werden und die ermittelte Position um den zugestandenen Fehler "verlegt" werden, um auf einen vernünftigen Steuerkurs zu kommen. Über die Regeln dazu mache ich mir noch ein paar Gedanken, in diesem Beispiel habe ich die ermittelte Position immer an die für das Erkennen einer Ablage ungünstigste Stelle gelegt.

[ssilk]

Wie genau ist denn ein Kreiselkompass?

Und ich verstehe nicht, was der Kreiselkompass bringt, was eine genauere Messung nicht bringt.

Zu deinem Beispiel, also verstehe ich das richtig:

- Das Schiff steht.
- Es hat einen Sollkurs 90°, Istkurs ist aber 70°.
Aufgrund der Messungenauigkeiten kann man in dem Moment auch nicht genauer messen, wie das Schiff steht. Ok?
- Da nichts in der Gegend ist, was umgefahren werden kann fährt man einfach mal los.
- Das Schiff fährt also in Richtung 70° los. Wir nehmen mal einfachheitshalber an, dass die Geschwindigkeitsänderung ohne Verzögerung eintritt und die Steuerung merkt nach 2-3 Sekunden, dass der Winkel nicht stimmt.
- Das Schiff ist in 3 Sekunden 16 Zentimeter gefahren.
- Die erste Korrektur nach 3 Sekunden beträgt zum Beispiel 10°. Unverzüglich nimmt die Steuerung eine Kurskorrektur vor.
- Die Kurskorrektur kann aber nur SCHNELL erfolgen, wenn das Schiff Gas gibt, weil sonst aufgrund der niedrigen Geschwindigkeit so gut wie keine Kraft auf das Ruder wirkt, bzw. man könnte niemals die notwendige Kurskorrektur in kurzer Zeit umsetzen.
- Nehmen wir an, um die 10 ° zu korrigieren benötigt man auch 3 Sekunden. Das Schiff hat am Ende eine Geschwindigkeit von 10 cm/s, die es gleich wieder auf 5 cm/s abbremst und fährt in Richtung 80°.
- Es fährt inzwischen 20 Zentimeter neben der gedachten Solllinie.
- Es hat inzwischen eine Strecke von ungefähr 40 cm zurückgelegt.
- Dadurch hat die Messung auch ergeben, dass die Abweichung des Kompass 17° ist und man inzwischen 15 Zentimeter neben dem Kurs fährt.
- Das wird nun korrigiert und es wird auch noch weiter korrigiert, damit man wieder auf den eigentlichen Sollkurs kommt.
- Es vergehen einige Sekunden, das Schiff hat nun über einen Meter zurückgelegt und fährt nun allmählich in Richtung zum Sollkurs.
- Nach 2-3 Metern Fahrt hat es diesen erreicht und fährt darüber hinaus, denn die ganze Korrektur hat durch den Versatz, den die Klimaanlage erzeugt ergeben, dass die der Kompass auf 23 statt 20 ° geeicht werden muss.
- Das Schiff kommt dann in einen Bereich, wo der Wind der Klimaanlage plötzlich weg ist und fährt demzufolge wieder schief. Die Steuerung bemerkt das erst nach 10 Sekunden und greift ein.

Ok, ich wills nicht noch weiter zerpflücken. Ich sehe einfach nicht, wo ich da einen Kompass einsetzen kann. Der Kompass bringt gar keine Vorteile für die Steuerung, denn ein Schiff ist einfach sehr träge und dreht sich nicht mal eben so.

Wenn man die 5 cm Ungenauigkeit voll ausschöpft, ist die bekannte Ausrichtung der Schiffslängsachse von entscheidender Bedeutung, denn zwischen zwei Positionsbestimmungen wären schon bei der relativ hohen Geschwindigkeit große angenommene Kursschwankungen möglich.

Wie denn? Bei einer Kollision vielleicht, aber wenn ein Schiff gut eingestellt ist, dann fährt es einfach geradeaus.

Da muss dann der bekannte Steuerkurs zu Rate gezogen werden und die ermittelte Position um den zugestandenen Fehler "verlegt" werden, um auf einen vernünftigen Steuerkurs zu kommen. Über die Regeln dazu mache ich mir noch ein paar Gedanken, in diesem Beispiel habe ich die ermittelte Position immer an die für das Erkennen einer Ablage ungünstigste Stelle gelegt.

Ich sage mal so: Ohne Eichung an einer bekannten Position wird man damit nie auf einen Grünen Zweig kommen, denn die Eichung des Kompass ist aufgrund der Ungenauigkeit der Positionsmessung und dass ich keine absolute Position des Kompasses feststellen kann immer ungenau und muss ständig korrigiert werden, der Kompass kann nie genauer geeicht werden als wie ich die Position der beiden Empfänger messen kann.

Und da drehen wir uns im Kreis: Mal angenommen man könnte die Richtung auf ein Grad genau messen, dann würde das uns beim Anlegen oder bei der Navigation in engen Bereichen nicht helfen.

Stell dir vor du musst ein Schiff in eine Schiffschleuse fahren, die auf jeder Seite einen halben Meter Platz hat und du hast als einzige Hilfe einen sehr genauen Kompass und ein Radar, was aber nur auf einen halben Meter genau ist. Und du darfst nicht aus dem Fenster schauen!

Der genaue Kompass nutzt dir gar nichts in dem Moment, der ist nur dann sinnvoll, wenn man sich auf offenem Meer befindet und einen Kurs möglichst genau einhalten muss.

Aber da brauchen wir das ja auch nicht, denn wir können die Position des Schiffs hinreichend genau messen, wenn es genügend Platz hat um ordentlich navigieren zu können.

Wenn wir stattdessen die Position des Schiffs sehr genau vorne und hinten messen können, dann käme man leicht in die Schleuse. Zudem können wir dann auch die genaue Lage messen und wozu braucht man dann noch den Kompass? Und überhaupt: Einen Kompass benötigt man auf offener See, wenn keine andere Navigationsmöglichkeit mehr da ist, aber nicht, wenn ich die Position ständig genau mit dem GPS messen kann, weil selbst der genauste Kompass ist auf große Entfernung ungenauer wie eine ungenaue Positionsmessung.

[Gerrit Braun]

Wenn wir stattdessen die Position des Schiffs sehr genau vorne und hinten messen können...

das ist auch unser Ansatz

viele Grüße

Gerrit

[Harry]

.... weil sonst aufgrund der niedrigen Geschwindigkeit so gut wie keine Kraft auf das Ruder wirkt....

Ich habe es schon einmal vor langer Zeit in einem Thread geschrieben: ich halte es für sinnvoll, Bug und Heckstrahler einzubauen. Bei den langsamen Geschwindigkeiten wird dann gar kein Ruder mehr gebraucht.

Auch bei den Vorbildern gibt es solche Schiffe: so laufen immer wieder große Schiffe in Bremerhaven durch Nordschleuse und Drehbrücke ohne Schlepperassistenz.


Viele Grüße
Harry