Eine Idee zu den Schiffen und Andockmanövern usw

[moba-digitalfan]

Bei den Andockmanövern braucht ihr ja eine höhere Genauigkeit als 5-50mm. Wie wäre es da mit einem System das auf dem Instrumenten-Lande-System (ILS) der Flugzeuge basiert. Man könnte vier Leuchtdioden so anbringen, dass sie sich nur minimal überschneiden. Jede der vier Leuchtdioden sendet ein Signal mit einer anderen Frequenz z.B. 1kHz, 1,5kHz, 2,5kHz, 3,5 kHz. Hierbei würde nur innerhalb des jeweiligen Kegels die entsprechende Leuchtdiode vom Empfänger gesehen. Hierbei reicht eine Schaltung aus die man auch in Spektogramm-Metern wiederfindet.

Wenn das Schiff dann 1,5kHz und 2,5kHz empfängt befindet es sich innerhalb der gedachten Linie, sieht es dagegen 2,5kHz und 3,5kHz ist es zu weit rechts. Der Algorithmus liesse sich jedenfalls meines Erachtens mittels eines kleinen Mikroprozessors wie dem AVRs realisieren.

Durch eine leichte Lichtkegelüberschneidung erreicht man die Erkenntnis, ob man sich rechts oder links von der gedachten Linie befindet. Mittels zweier solcher Lichtkegel, die auf verschiedenen Frequenzen arbeiten, kann man die Genauigkeit noch erhöhen. Im Bereich um den halben Meter Entfernung reicht schon ein kleiner Versatz aus um eine hohe Winkeländerung zu erreichen. Bei 10 cm sind es nur sehr wenige Millimeter für mehrere Grad Winkeländerung.

Der Wartungsaufwand dürfte eigentlich nur gering sein, da es sich um stationär montierte Leds handelt.

Zum Aufbau des Senders:
z.B. bei 30° Abstrahlwinkel der Led würde das jeweils 15° Winkel zu jeder benachbarten Led ergeben. Man kann die Genauigkeit auch dadurch erhöhen, dass alle 7,5° eine Led Licht ausstrahlt. Der Empfänger würde nun 2-3 verschiedene Leds sehen.
Aber ebenso aus den einzelnen Signalen eine Winkelinformation ermitteln.

Hierbei können alle Leds Infrarot-Leds sein. Es ist aber kein Zwang z.B. Leuchttürme. Die Information steckt jedenfalls in den Frequenzen und relativen Amplituden am Empfänger.

Der Empfänger braucht indes nur 2-3 Fototransistoren oder ähnliches um eine vollständige Sicht zu erhalten.
Anhand der Richtungsabhängigkeit der fotoelektrischen Bauelemente könnte das Ganze dann noch den eigenen Winkel zur Lichtquelle hin bestimmen.


Das Ergebnis sind somit zwei WInkel, die man mittels einfacher Trigonometrie bearbeiten kann.

Hiermit könnte man dann - denke ich - ein Schiff hinreichend genau auf einen Fähranleger bekommen.


NB: Mit zwei solchen Sendern kann man auch eine Entfernungsbestimmung tätigen.
Der Winkel zweier Sender ergibt einen Winkel zwischen den beiden, da muss man nur noch den Abstand der beiden Sender kennen und hat somit zu jedem Winkel auch einen Abstand.


So viel zum Thema von mir

[Flo K (der erste)]

Sehr gut!

Extrem professionell!

Aber:
Ich glaube, daß es doch genau so (oder ähnlich) funktionieren soll...

Oder?

Fragt sich...

Flo

[moba-digitalfan]

Entscheidender ist es das ganze am Zielort anzubringen, dann erreicht man eine recht hohe punktuelle Genauigkeit. für einen bestimmten Zielort.

Die Ortungssysteme über eine gesamte Fläche verlieren immer etwas an Genauigkeit. Hier geht es aber um die Genauigkeit die nötig ist, um einen speziellen Punkt zu treffen.

Je näher desto genauer.

Man könnte letztlich somit auch das Zusteuern auf einen bewegten Punkt erreichen.

[warwind]

Die idee mit dem Ils hört sich gut! Und ich find das ist auch ein Schritt in die richtige richtung!!
Und da am Kai doch die Magnete sind die zum Festmachen dienen! Müsste man doch nicht so 100% sein da sich das Schiff die paar milimeter hin zieht!?

Warwind

[enigma]

Gute Idee!
Zurzeit läuft dass alles nach Augenmaß und mit magneten soweit ich weiß.
Dein Vorschlag wäre echt erleichternd. Bei meine, Letzten Besuch hab ich nen Tag lang ein paar Mitarbeitern über die schulter geschaut und war unter anderem mit einem hinter der Anlage und hab ihm zugesehen wie er das Containerschiff steuert. Echt Langweilig und anstrengent meint er.

[moba-digitalfan]

Ich hatte selbst auch noch so einen Gedanken zur Erkennung der Distanz. Da helfen aus der realen Navigationstechnik die Grundlagen von Loran-C, da kann man mit zwei bekannten Fixpunkten, bei denen die Position und die Winkel zu diesen bekannt sind, auch eine Distanz zu einem beliebigen Punkt ermitteln, bei engen Durchfahrten würde dieses auch eine erheblich genauere Angabe ermöglichen. Da zwei bekannte Winkel einen Schnittpunkt ergeben, kann man daraus mittels einer Tabelle für den Sinus (kann auch serielles EEPROM sein) den Schnittpunkt zweier Geraden ermitteln. Dann hängt die Genauigkeit nur von der Winkelgenauigkeit der Sensoren ab.

[Gerrit Braun]

Beide Systeme sind örtlich begrenzt.
ILS würde sich nur für eine Unterstützung an wenigen (!) kritschen Punkten eignen.
Loran-C (in einer nicht auf unserer Bedürfnisse angepassten Version) ist von der Genauigkeit nicht ausreichend.
Wenn es alles klappt, dann werden wir die gewünschten 1mm Genauigkeit an jedem Ort der Anlage erreichen. Die letzten Hardware-Test waren Gestern erfolgreich, so dass jetzt entgültig die Mathematik entscheiden muss, ob das Ziel erreicht wird. Wenn alles klappt, werden wir in ca. 10 Tagen beginnen, das System im Skandnavien-Teil zu installieren. Ich hoffe, dass die Umsetzung des Systems vom rechteckigen 5*5 Meter Test-Raum in die Anlage keine weiteren Probleme aufwirft.

Aber: Danke für die Tipps, immer willkommen.

Viele Grüße

Gerrit