От zero1975
К Adekamer
Дата 14.06.2024 01:12:07
Рубрики WWII; Современность; Флот;

Возможно, тут дело в точности

>а в приведенном по ссылке идут размышления что можно направление движения высчитывать по разности фаз сигнала.(при не подавленной GNSS без компаса).хотя при не подавленной GNSS как описано выше можно и так вычесть направление без компаса просто по смешению координат (средненькие приемники GNSS 10 раз в секунду передают координаты на контроллер)

Не знаю, как у авиаторов, а в системах автовождения наземной техники по ГНСС определение той же скорости методом point-t-point даёт не очень пристойные результаты - даже на больших дистанциях. Доплеровский метод гораздо точнее. Вот сравнение погрешностей для разных методов:

[60K]


Здесь показаны погрешности расчёта буксования, но на самом деле вся разница сводится к погрешностям определения фактической скорости. График ISO (синий) - это погрешность стандартного метода (секундомер + дальномер), PP (красный) - погрешность метода point-t-point, DM (зелёный) - доплеровского метода.

Я сам не настоящий сварщик, но возможно для погрешностей определения курса по разности фаз сигнала в сравнении с расчётом по смещению координат будут схожие зависимости.
От Km
К zero1975 (14.06.2024 01:12:07)
Дата 14.06.2024 09:38:49

Re: Возможно, тут...

Добрый день!

>Здесь показаны погрешности расчёта буксования, но на самом деле вся разница сводится к погрешностям определения фактической скорости. График ISO (синий) - это погрешность стандартного метода (секундомер + дальномер), PP (красный) - погрешность метода point-t-point, DM (зелёный) - доплеровского метода.

>Я сам не настоящий сварщик, но возможно для погрешностей определения курса по разности фаз сигнала в сравнении с расчётом по смещению координат будут схожие зависимости.

Допплеровские измерения относительно неподвижной земной и подвижной морской поверхности будут иметь очень разные погрешности.

С уважением, КМ
От zero1975
К Km (14.06.2024 09:38:49)
Дата 14.06.2024 10:11:27

Re: Возможно, тут...

>Допплеровские измерения относительно неподвижной земной и подвижной морской поверхности будут иметь очень разные погрешности.

Поясните, пожалуйста, причём тут вообще поверхность? Речь ведь идёт не о радиолокации, а об анализе сигналов от спутников...
От Km
К zero1975 (14.06.2024 10:11:27)
Дата 14.06.2024 10:31:11

Re: Возможно, тут...

Добрый день!
>>Допплеровские измерения относительно неподвижной земной и подвижной морской поверхности будут иметь очень разные погрешности.
>
>Поясните, пожалуйста, причём тут вообще поверхность? Речь ведь идёт не о радиолокации, а об анализе сигналов от спутников...

Ясно. Значит, я вас неправильно понял. В принципе, если есть приём сигнала GPS, то определение курса - это вторично, т. к. в каждый момент есть достаточно точные координаты.

С уважением, КМ
От zero1975
К Km (14.06.2024 10:31:11)
Дата 14.06.2024 11:59:59

Re: Возможно, тут...

>Ясно. Значит, я вас неправильно понял. В принципе, если есть приём сигнала GPS, то определение курса - это вторично, т. к. в каждый момент есть достаточно точные координаты.

Ну, как имеющий некоторое отношение к спутниковой навигации (вернее, к её оценке) могу вам с уверенностью сказать, что точность определения мгновенных параметров движения таки имеет значение.
От Km
К zero1975 (14.06.2024 11:59:59)
Дата 14.06.2024 12:07:48

Re: Возможно, тут...

Добрый день!
>>Ясно. Значит, я вас неправильно понял. В принципе, если есть приём сигнала GPS, то определение курса - это вторично, т. к. в каждый момент есть достаточно точные координаты.
>
>Ну, как имеющий некоторое отношение к спутниковой навигации (вернее, к её оценке) могу вам с уверенностью сказать, что точность определения мгновенных параметров движения таки имеет значение.

Имеет, но при наличии точных координат точность определения курса очень мало влияет на навигацию морских и воздушных судов. Даже погрешность в 1-2 градуса практически не повлияет на способность достичь заданной точки маршрута.

С уважением, КМ
От zero1975
К Km (14.06.2024 12:07:48)
Дата 14.06.2024 12:31:14

Re: Возможно, тут...

>>Ну, как имеющий некоторое отношение к спутниковой навигации (вернее, к её оценке) могу вам с уверенностью сказать, что точность определения мгновенных параметров движения таки имеет значение.

>Имеет, но при наличии точных координат точность определения курса очень мало влияет на навигацию морских и воздушных судов. Даже погрешность в 1-2 градуса практически не повлияет на способность достичь заданной точки маршрута.

Это потому, что у судов есть эффективно работающий компас, к обеспечению точности показаний которого прилагаются серьёзные усилия. А у коптера, с его кучей магнитов и электрических контуров в малых габаритах - с магнитным компасом могут быть серьёзные проблемы (даже на тракторах и автомобилях они есть). Об инерциалке и каком-то подобии гирокомпаса - и говорить не стоит. Вот функцию компаса (определение своего курса относительно глобальной системы координат) обсуждаемое устройство и выполняет.
Просто представьте себе судовождение только по координатам ГНСС без понимания своей ориентации относительно сторон света.
От Km
К zero1975 (14.06.2024 12:31:14)
Дата 14.06.2024 13:08:52

Re: Возможно, тут...

Добрый день!
>>>Ну, как имеющий некоторое отношение к спутниковой навигации (вернее, к её оценке) могу вам с уверенностью сказать, что точность определения мгновенных параметров движения таки имеет значение.
>
>>Имеет, но при наличии точных координат точность определения курса очень мало влияет на навигацию морских и воздушных судов. Даже погрешность в 1-2 градуса практически не повлияет на способность достичь заданной точки маршрута.
>
>Это потому, что у судов есть эффективно работающий компас, к обеспечению точности показаний которого прилагаются серьёзные усилия.

Нет, это вытекает просто из геометрии.

>Просто представьте себе судовождение только по координатам ГНСС без понимания своей ориентации относительно сторон света.

Вы сменили тезис с увеличенной погрешности курса на полное отсутствие ориентации. Имея прошлые координаты курс определяется довольно точно, мгновенное значение курса не критичный параметр для навигации.

С уважением, КМ
От zero1975
К Km (14.06.2024 13:08:52)
Дата 14.06.2024 15:44:41

Re: Возможно, тут...

>Вы сменили тезис с увеличенной погрешности курса на полное отсутствие ориентации. Имея прошлые координаты курс определяется довольно точно, мгновенное значение курса не критичный параметр для навигации.

Нет, не сменил. И речь вовсе не о полном отсутствии информации об ориентации. Речь именно о точности этой информации.

Погрешность метода point-to-point напрямую завязана на пройденное расстояние. Вот представьте себе, что определив в очередной раз своё положение, вы поняли, что ваш курс неверный и вы отклонились (например) на 10 градусов к северу. Но как вы ориентированы в этот конкретный момент, надо ли вам сейчас отклоняться влево или вправо, чтобы привестись к нужному направлению (а тем более - насколько надо отклоняться) - вы не знаете. Всё, что вам известно - это ваша средняя ориентация на участке между измерениями. И правильно или нет вы произвели коррекцию в данный конкретный момент - вы узнаете только при следующем определении координат. Причём сначала - с большой ошибкой, а сколько-нибудь точно - только переместившись на достаточно большее расстояние - т.е., когда ваши данные об ориентации относительно сторон света снова устареют.

В системах автовождения наземной техники эта проблема решается за счёт того, что она, во-первых, устойчиво держит курс сама по себе, а работа рулевой системы отслеживается соответствующими датчиками, а во-вторых, параллельной работой инерциалки. И все равно есть проблемы как при резких маневрах/наклонах, так и в начале движения и при движении с малой скоростью, когда ИНС начинает привирать (вплоть до того, что система отключается и требует перехода в ручное управление).

В общем, как-то пропетлять в ту сторону - можно и по методу point-to-point. Но более или менее точно знать ориентацию в каждый момент времени - по-любому полезно. Стоит ли это приведённых в этом примере затрат веса и габаритов - не знаю.
От Km
К zero1975 (14.06.2024 15:44:41)
Дата 14.06.2024 16:17:16

Re: Возможно, тут...

Добрый день!
>>Вы сменили тезис с увеличенной погрешности курса на полное отсутствие ориентации. Имея прошлые координаты курс определяется довольно точно, мгновенное значение курса не критичный параметр для навигации.
>
>Нет, не сменил. И речь вовсе не о полном отсутствии информации об ориентации. Речь именно о точности этой информации.

>Погрешность метода point-to-point напрямую завязана на пройденное расстояние. Вот представьте себе, что определив в очередной раз своё положение, вы поняли, что ваш курс неверный и вы отклонились (например) на 10 градусов к северу.

И в тот же момент вы поняли, отклонились ли вы вправо или влево от назначенного курса. И, соответственно переложили руль направления для того, чтобы вернуться на прежний курс.

>Но как вы ориентированы в этот конкретный момент, надо ли вам сейчас отклоняться влево или вправо, чтобы привестись к нужному направлению (а тем более - насколько надо отклоняться) - вы не знаете.

Как же не знаете? Вам известно направление предыдущей траектории вашего движения и направление на следующую точку маршрута, вычисленные по координатам известным простым способом. Я же говорю, здесь чистая геометрия. Знание координат - решающий фактор, по ним всё прекрасно вычисляется.

>Всё, что вам известно - это ваша средняя ориентация на участке между измерениями.

Измерения ведутся практически непрерывно. Емнип в коммерческих GPS координаты вычисляются каждую секунду или даже полсекунды. Так что есть возможность осреднения с исключением промахов и увеличения точности.

> И правильно или нет вы произвели коррекцию в данный конкретный момент - вы узнаете только при следующем определении координат. Причём сначала - с большой ошибкой, а сколько-нибудь точно - только переместившись на достаточно большее расстояние - т.е., когда ваши данные об ориентации относительно сторон света снова устареют.

>В системах автовождения наземной техники эта проблема решается за счёт того, что она, во-первых, устойчиво держит курс сама по себе, а работа рулевой системы отслеживается соответствующими датчиками, а во-вторых, параллельной работой инерциалки. И все равно есть проблемы как при резких маневрах/наклонах, так и в начале движения и при движении с малой скоростью, когда ИНС начинает привирать (вплоть до того, что система отключается и требует перехода в ручное управление).

>В общем, как-то пропетлять в ту сторону - можно и по методу point-to-point. Но более или менее точно знать ориентацию в каждый момент времени - по-любому полезно. Стоит ли это приведённых в этом примере затрат веса и габаритов - не знаю.

Знаете, я имею практический опыт ручного управления судном с вышедшим из строя гирокомпасом только по показаниям курса GPS. Да, это не очень удобно и непривычно, но вполне реализуемо. Судно лишь чуть больше рыскает по курсу, но ничего ужасного не происходит. И заметьте, это даже без помощи ИНС.

С уважением, КМ
От zero1975
К Km (14.06.2024 16:17:16)
Дата 14.06.2024 17:14:09

Re: Возможно, тут...

>>Погрешность метода point-to-point напрямую завязана на пройденное расстояние. Вот представьте себе, что определив в очередной раз своё положение, вы поняли, что ваш курс неверный и вы отклонились (например) на 10 градусов к северу.

>И в тот же момент вы поняли, отклонились ли вы вправо или влево от назначенного курса. И, соответственно переложили руль направления для того, чтобы вернуться на прежний курс.

Нет. В этот момент я лишь понял, куда я отклонялся в среднем за уже прошедший промежуток времени. Исходя из этого понять, куда именно смотрит нос транспортного средства - довольно проблематично.
Возможно, за время, прошедшее между измерениями вы описали дугу...

>Как же не знаете? Вам известно направление предыдущей траектории вашего движения и направление на следующую точку маршрута, вычисленные по координатам известным простым способом.

Это если вы уверены, что двигались строго по прямой.

>Я же говорю, здесь чистая геометрия. Знание координат - решающий фактор, по ним всё прекрасно вычисляется.

Если бы всё было так просто...
На деле без хорошо откалиброванной, достаточно точной и чувствительной инерциалки, а также датчиков положения управляемых колёс - просто никак.

>Измерения ведутся практически непрерывно. Емнип в коммерческих GPS координаты вычисляются каждую секунду или даже полсекунды. Так что есть возможность осреднения с исключением промахов и увеличения точности.

Проблема в том, что вычисления курса с высокой частотой (на малых изменениях координат), когда траекторию можно считать прямолинейной - дают очень большие ошибки (из той же геометрии, о которой вы говорите), а более или менее точные вычисления на больших отрезках - приводят к устареванию данных о текущем курсе.

>Знаете, я имею практический опыт ручного управления судном с вышедшим из строя гирокомпасом только по показаниям курса GPS. Да, это не очень удобно и непривычно, но вполне реализуемо.

Разумеется - ведь вы были за рулём и могли более или менее контролировать прямолинейность движения (руль прямо, какие-то ориентиры - солнце, звёзды, облака) да и управляли вы весьма устойчивой на курсе платформой.
И несмотря на это:
>Судно лишь чуть больше рыскает по курсу, но ничего ужасного не происходит. И заметьте, это даже без помощи ИНС.

Вообще-то, я об этом и писал: как-то пропетлять можно. Но вот насчёт "без помощи ИНС" - тут вы ошибаетесь: в этом случае вы сами выступали ИНС и датчиком положения руля, контролируя, что вы не по дуге на месте крутитесь.

А вот трактор или автомобиль с системой автововождения по ГНСС при вышедшей из строя или плохо откалиброванной инерциалке может буквально петли выписывать - проверено.

Вообще, не очень понятен предмет дискуссии: вы будете доказывать, что компас кораблю вообще без надобности? А платформе с никакой устойчивостью на курсе - тоже?
От Km
К zero1975 (14.06.2024 17:14:09)
Дата 14.06.2024 18:03:54

Re: Возможно, тут...

Добрый день!
>>>Погрешность метода point-to-point напрямую завязана на пройденное расстояние. Вот представьте себе, что определив в очередной раз своё положение, вы поняли, что ваш курс неверный и вы отклонились (например) на 10 градусов к северу.
>
>>И в тот же момент вы поняли, отклонились ли вы вправо или влево от назначенного курса. И, соответственно переложили руль направления для того, чтобы вернуться на прежний курс.
>
>Нет. В этот момент я лишь понял, куда я отклонялся в среднем за уже прошедший промежуток времени. Исходя из этого понять, куда именно смотрит нос транспортного средства - довольно проблематично.

Куда смотрит нос неважно. Важно направление нашего вектора истинного движения.

>Возможно, за время, прошедшее между измерениями вы описали дугу...

Между измерениями секунда. Не успеете дуги описать.

>>Как же не знаете? Вам известно направление предыдущей траектории вашего движения и направление на следующую точку маршрута, вычисленные по координатам известным простым способом.
>
>Это если вы уверены, что двигались строго по прямой.

Нам известно, как мы двигались. Прибор вычисляет генеральный курс, его достаточно.

>>Я же говорю, здесь чистая геометрия. Знание координат - решающий фактор, по ним всё прекрасно вычисляется.
>
>Если бы всё было так просто...
>На деле без хорошо откалиброванной, достаточно точной и чувствительной инерциалки, а также датчиков положения управляемых колёс - просто никак.

Не усложняйте. У авторулевых морских судов нет никаких инерциалок. А датчик положения руля - это примитивный электромеханический прибор.

>>Измерения ведутся практически непрерывно. Емнип в коммерческих GPS координаты вычисляются каждую секунду или даже полсекунды. Так что есть возможность осреднения с исключением промахов и увеличения точности.
>
>Проблема в том, что вычисления курса с высокой частотой (на малых изменениях координат), когда траекторию можно считать прямолинейной - дают очень большие ошибки (из той же геометрии, о которой вы говорите), а более или менее точные вычисления на больших отрезках - приводят к устареванию данных о текущем курсе.

Эта проблема решается настройкой времени осреднения.

>>Знаете, я имею практический опыт ручного управления судном с вышедшим из строя гирокомпасом только по показаниям курса GPS. Да, это не очень удобно и непривычно, но вполне реализуемо.
>
>Разумеется - ведь вы были за рулём и могли более или менее контролировать прямолинейность движения (руль прямо, какие-то ориентиры - солнце, звёзды, облака) да и управляли вы весьма устойчивой на курсе платформой.

Рулят в открытом море не по солцу и звёздам, тем более облакам, а строго по компасу. Если он работает. Вышел из строя - стали рулить по показаниям курса GPS. Получилось неплохо.
Руль прямо - это ещё не значит, что судно идёт при этом прямо. И инерция у него большая, нужно вовремя отводить руль и одерживать. Это умение рулевого приходит с опытом. Авторулевой легче справляется с этой задачей, если правильно настроен по погоде.

>И несмотря на это:
>>Судно лишь чуть больше рыскает по курсу, но ничего ужасного не происходит. И заметьте, это даже без помощи ИНС.
>
>Вообще-то, я об этом и писал: как-то пропетлять можно. Но вот насчёт "без помощи ИНС" - тут вы ошибаетесь: в этом случае вы сами выступали ИНС и датчиком положения руля, контролируя, что вы не по дуге на месте крутитесь.

Этот контроль происходит исключительно по показанию курса. Никаких дополнительных данных рулевой не имеет. Разве что в режиме акселерометра ощущает отклонения от вертикали своих яичек в мошонке при поворотах. Но это должны быть очень крутые повороты.

>А вот трактор или автомобиль с системой автововождения по ГНСС при вышедшей из строя или плохо откалиброванной инерциалке может буквально петли выписывать - проверено.

В умных тракторах не разбираюсь, извините.

>Вообще, не очень понятен предмет дискуссии: вы будете доказывать, что компас кораблю вообще без надобности?

Я на опыте убедился, что без компаса при нормально работающем GPS кораблём можно управлять не сильно хуже. А если завести показания GPS в авторулевого, то возможно и особой разницы не будет заметно.

>А платформе с никакой устойчивостью на курсе - тоже?

Такого опыта у меня нет.

С уважением, КМ
От zero1975
К Km (14.06.2024 18:03:54)
Дата 14.06.2024 18:29:28

Re: Возможно, тут...

>>А платформе с никакой устойчивостью на курсе - тоже?

>Такого опыта у меня нет.

Тогда о чём вы вообще говорили? Об управлении тысячетонной махиной, которую специально спроектировали такой, чтобы она не рыскала на курсе? Да, для неё можно быть более или менее уверенным, что 100 метров и 15 секунд назад нос смотрел туда же, куда и сейчас (если вы руль на борт не ложили). А вот для трактора/автомобиля или тем более для коптера...

Я сейчас проконсультировался с коллегой, специализирующимся на системах автовождения (для наземных машин): он подтвердил, что ГНСС без ИНС - практически неработоспособна. И ограниченная способность систем RTK с дешёвыми ИНС определять текущее направление движения - это реальная проблема.
На этом я, пожалуй, подвяжу дискуссию слона с китом о птичках.
Придут специалисты по управлению коптерами - они расскажут, что там у них и как.
От Km
К zero1975 (14.06.2024 18:29:28)
Дата 14.06.2024 19:04:09

Re: Возможно, тут...

Добрый день!
>>>А платформе с никакой устойчивостью на курсе - тоже?
>
>>Такого опыта у меня нет.
>
>Тогда о чём вы вообще говорили? Об управлении тысячетонной махиной, которую специально спроектировали такой, чтобы она не рыскала на курсе?

Или лёгкого катера. А вообще-то все известные мне летательные аппараты и большинство автомобилей имеют продольную симметрию, "чтобы не рыскала на курсе" ) А вот некоторые ледоколы, кстати, стали строить асимметричными. Не представляю, как ими рулят.

>Да, для неё можно быть более или менее уверенным, что 100 метров и 15 секунд назад нос смотрел туда же, куда и сейчас (если вы руль на борт не ложили). А вот для трактора/автомобиля или тем более для коптера...

Увы, нет. Парусность, влияния волн, то-сё. Рыскают только так.

>Я сейчас проконсультировался с коллегой, специализирующимся на системах автовождения (для наземных машин): он подтвердил, что ГНСС без ИНС - практически неработоспособна. И ограниченная способность систем RTK с дешёвыми ИНС определять текущее направление движения - это реальная проблема.
>На этом я, пожалуй, подвяжу дискуссию слона с китом о птичках.

Вот это верно. Мне всегда казалось, что у птичек скорость выше, а значит легче и точнее определяются параметры движения. Но, безусловно, там свои трудности.

С уважением, КМ
От Adekamer
К zero1975 (14.06.2024 01:12:07)
Дата 14.06.2024 08:19:54

без GNSS швах

без GNSS полет по маршруту не возможен
в воздухе есть снос ветром и никакая инерционалка не способна его просчитать , для самолетов еше и трубку Пито используют чтоб получить воздушную скорость - иначе тоже бывают неприятные моменты
но электронный компас действительно сложно использовать, его проводники и даже близость литий ионных батарей портят. возможно действительно нужно как дополнительный способ коррекции (а еше - в разной местности широтах итд - есть свое магнитное склонение которое надо учитывать, на
подробных картах внизу публикуют поправки)
От dap
К Adekamer (14.06.2024 08:19:54)
Дата 14.06.2024 12:46:43

Возможен и заявлен для Орлана.(+)

>без GNSS полет по маршруту не возможен
Можно ориентироваться по характерным элементам рельефа внизу.
Да будет менее точно, метровой точности не даст, но чтобы отснять указанную точку и вернуться вполне достаточно.
От zero1975
К Adekamer (14.06.2024 08:19:54)
Дата 14.06.2024 10:13:02

Так речь и идёт о ГНСС

>без GNSS полет по маршруту не возможен

Это понятно. Но речь ведь про разные способы анализа именно сигналов ГНСС, а не про отказ от неё.