Подводный Gps: Продолжение

Сегодня я хочу вам немного рассказать о том, что интересного произошло с момента публикации.

последняя статья , где я рассказал, как мы втроем за год сделали подводный GPS. Мы решили в реальном времени оценить расхождение между нашим подводным GPS и реальным GPS. И не только с GPS, но и с комбинированными данными GPS/ГЛОНАСС.

Если вам интересно, что мы сделали, добро пожаловать в разрез! В общем, такое мы уже однажды опробовали, но в хороших «морских» условиях.

Теперь возникла идея проверить все по факту в луже.

Здесь надо пояснить, что для всей гидроакустики мелководные водоёмы считаются (и не зря) самыми сложными.

Некоторые производители вообще не работают на мелководье, мол там жуткий приповерхностный слой с растворенным газом и многократными отражениями и т.п.

А вообще недалеко от нас есть чудесный лужа Вот так это выглядит с берега:

Подводный GPS: продолжение

Максимальная глубина в нем примерно 2-2,5 м, то есть трудно представить более мелкий водоем, в котором может потребоваться плавание.

Специально для предстоящих экспериментов был приобретен китайский радиоуправляемый катер-приманка – идеальный вариант для наших целей: достаточно (иногда мне кажется даже слишком) тихоходный, вместительный плавсредство, легко допускающее различные модификации.

Вот как лодка выглядела изначально:

Подводный GPS: продолжение

Затем мы внесли ряд улучшений.

Практически вся оригинальная электроника сохранилась и была лишь слегка передвинута, за исключением механизма выпуска приманки – он был полностью демонтирован за ненадобностью.

Дополнительно на лодке установлено: — плата с приемником GPS/ГЛОНАСС собственной разработки (на фото не видно — под панелью оргалита); — радиомодуль DORJI 433 МГц + антенна к нему; — наша плата с процессором, который анализирует выходные данные GPS-модуля, приёмника акустической навигации и отправляет всё это по радиоканалу; — дополнительный свинцово-кислотный аккумулятор емкостью 1,5 Ач, от которого питаются все наши потребители; — разъем зарядки Bulgin Bucaneer для него; — тумблер с резиновым колпачком (как на наших буях), который включает все наши системы; — пара простых кабельных входов, через которые вводится в лодку кабель навигационного приемника RedNODE и выводится кабель акустического излучателя (использовано в другом эксперименте).

На фото вы можете видеть еще одну плату – это как раз из очередного эксперимента.



Подводный GPS: продолжение

Как я говорил в предыдущей статье, наш подводный GPS по сути является длиннобазовой навигационной системой, и для ее работы на водоеме необходимо установить четыре плавучих буя-ретранслятора сигнала спутниковой навигации.

В этом главный недостаток длинной базы – на водоем все равно нужно что-то ставить, а значит, нужна лодка.

Но в этот раз мы хотели показать, как все можно делать исключительно с берега.

К счастью, нас было четверо (да, нас уже не трое!), и по задумке каждый из нас взял с собой буй и вышел к своей точке на берегу пруда, где и разместил наш буй на веревочке от берега (чтобы не уплыл - лодку мы не брали).

На моей точке (Буй №4) это выглядело примерно так:

Подводный GPS: продолжение

На берегу, где я находился, было два удобных подхода.

Двум моим коллегам на противоположном берегу повезло меньше — там был просто достаточно ровный берег, заросший камышом, кое-где вытоптанный рыбаками.

В результате, как будет видно по локации, буй №3 пришлось отодвинуть очень далеко от остальных просто потому, что в этом месте подойти к воде было довольно сложно.

На скриншоте ниже показано, как располагались (раскладывались) буи во время эксперимента:

Подводный GPS: продолжение

Кстати, забегая вперед, скажу, что координаты буев были получены с навигационного приемника, а не измерены непосредственно на суше.

На фото хорошо видно, что левее условной линии между буями №1 и №2 находится песчаная отмель.

Такая, что там цапля ходит (ей там где-то по колено), которую в этот раз сфотографировать не удалось.

Из моего поста противоположный берег выглядит так, как на следующем фото, а человек, сидящий слева, наш, он держит на верёвке буй №1.

Подводный GPS: продолжение

На этом же фото вы можете увидеть саму нашу лодку в процессе плавания.

Вот как он выглядит в собранном виде рядом с одним из наших буев:

Подводный GPS: продолжение

Тросы буя пришлось сделать короче, подтянув их к несущей проушине буя нейлоновой стяжкой, иначе излучатель просто оказался бы на илистом дне.

В нормальном положении расстояние от кромки воды до акустического передатчика буя составляет 1,5 метра.

Также можно увидеть, что приемник акустической навигации подключен к довольно длинному кабелю.

Его длина 1,5 метра, помните об этом, в дальнейшем это поможет объяснить некоторые особенности полученных результатов.

Влияние свободно свисающего баллона на движение лодки весьма существенно.

На самом деле радиус поворота, и без того составлявший неприличные 3-4 метра, стал ужасающим: на спокойной воде для поворота требуется 10-15 метров.

На полученных треках будут видны мои попытки удержать лодку на курсе при слабом боковом ветре.

Кстати о треках.

До эксперимента не было 100% уверенности, что система в принципе будет адекватно работать в таких условиях.

Но тем не менее первую точку на экране я увидел почти через минуту после погружения приемника в воду.

Я увидел это на экране нашего технологического приложения, примерно так:

Подводный GPS: продолжение

Трек от приемника GPS/ГЛОНАСС отображается зеленым цветом, а трек от акустического приемника – синим.

Самая нижняя строка на левой панели отображает разницу в метрах между текущими показаниями по данным GPS/ГЛОНАСС и акустической навигационной системы.

Скажу сразу, что наспех собранный «объединитель» данных отобрал лишь часть информации, которую передал навигационный приемник и многие поля остались пустыми.

И, наконец, получившиеся треки во всей красе:

Подводный GPS: продолжение

Максимальная разница между траекториями составляет около 3 метров в разных местах, что объясняется, во-первых, тем, что ведь акустическая система гораздо более восприимчива к влиянию движения позиционируемого объекта на точность измерения.

расчетное положение просто потому, что между приемом сигналов от буев она успевает достаточно сдвинуться, и, во-вторых, тот факт, что акустический навигационный приемник висел на полутораметровом тросе позади лодки со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Очень характерно выглядят повторы траектории с некоторым опозданием, полученные с помощью акустической навигационной системы, на тех участках, где лодка интенсивно маневрировала.

В общем, мы не планировали столь дальнее путешествие из опасения потерять лодку в камышах, но в какой-то момент я понял, что безопасно развернуть корабль вряд ли смогу, и решил направить его по ветру, что почти доносила ее до нашего буя №3, где ее благополучно поймал мой коллега.

Что мы имеем по результатам эксперимента? — система работает в чудовищном с гидрологической точки зрения водоеме — точность, сравнимая с точностью наземного GPS - не требует калибровки — интегрируется не сложнее, чем обычный GPS-приемник — развертывание не занимает много времени (в нашем случае три буя оказались в воде через 5 минут, а четвертый еще через 10, и все это время ушло на обход водоема) Достаточно подробно показывать треки с помощью картинок неудобно, поэтому выкладываю треки отдельно, чтобы каждый желающий мог их проанализировать: треки RedWAVE 12-05-2017 Спасибо за внимание.

"Это все на сегодня!" (С) Внимание! Обновлять! Как оказалось, если пройти по ссылке на наш лужа , то видно, что почти над местом наших экспериментов в момент съемок местности якобы пролетал дрон:

Подводный GPS: продолжение

В опросе могут участвовать только зарегистрированные пользователи.

Войти , Пожалуйста.

Знаете ли вы, что проблема беспроводной передачи данных и навигации под водой до сих пор не решена полностью? 60,55% Да 132 39,45% Нет 86 Проголосовали 218 пользователей.

37 пользователей воздержались.

Теги: #Сделай сам или Сделай сам #Гаджеты #Будущее здесь #навигационные системы #подводная связь #подводный GPS

Вместе с данным постом часто просматривают:

Автор Статьи


Зарегистрирован: 2019-12-10 15:07:06
Баллов опыта: 0
Всего постов на сайте: 0
Всего комментарий на сайте: 0
Dima Manisha

Dima Manisha

Эксперт Wmlog. Профессиональный веб-мастер, SEO-специалист, дизайнер, маркетолог и интернет-предприниматель.