In sedaj še glede orientacijskega senzorja in težavo z absolutno orientacijo:
Absolutna orientacija so zame naslednji podatki: prečni nagib barke, vzdolžni nagib barke in odklon od severa oz. kompas. Prečni in vzdolžni nagib barke delujeta perfektno, težava se je pojavila s komasom.
Uporabljen je kvaliteten 9-osni modul z lastnim procesorjem (Kalmanov filter). Na delovni mizi in testiranjem na kopnem je podatek o kompasni smeri deloval brez težav oz. je kazal popolno usklajenost s klasičnim kompasom.
Na morju v barki, ki se blago ziblje, opoteka,... pa smer orientacijskega modula v primerjavi s klasičnim kompasom s časom dobi nek offset, ki ni konstanten. Kalibracijo sem večkrat naredil, po kalibraciji je sever res sever, vendar sčasoma shodi v povprečju za 30 stopinj v + ali -.
Prednost orientacijskega senzorja je v tem, da zelo dobro sledi spremembam kurza oz. smeri barke pri počasni plovbi, pri valovitem morju. Pri tem kompenzira tudi prečni in vzdolžni nagib barke. Slaba stran je v tem, da na daljši čas "pridela" razliko med tem kar prikazuje kompas.
Prednost klasičnega kompasa je v tem, da vedno kaže "prav", slabost pa je v tem, da zaradi vztrajnosti ne uspe dobro slediti gibanju gliserja pri plovbi v valovitem.
Potrebno je torej narediti nekakšno kombinacijo med smerjo klasičnega kompasa in smerjo orientacijskega senzorja. Žal nimam elektronskega odčitavanja klasičnega kompasa. Lahko bi uporabil fluxgate kompas na nmea2000, vendar je to 1. drago in 2. imel bi v eni nmea2000 mreži dvojne orientacijske podatke, ki identifikacije naprave ne podpirajo. Lahko bi imel dve nmea2000 mreži, eno za fluxgate in drugo za ostalo v barki, kar je spet komplicirano.
Odločil sem se za sprejemljiv kompromis; kot podatek klasičnega kompasa bom uporabil GPS kurz. Med glisiranjem sem opazil, da se GPS kurz in klasični kompas v povprečju dobro poklopita. Sicer ne gre enačiti GPS kurza in smerjo barke, pa vseeno. Gliser je hiter, ni jadrnica in če je vse OK je njegova smer poravnana s kurzom. Pustimo tokove... Tak kompromis ne pije vode pri jadrnicah in počasnih barkah.
GPS kurz je pri low cost GPS modulih kot so v običajnih cenejših navigacijskih napravah (nenazadnje tudi v SEA-beat napravi) obremenjen s šumom in napako, vendar na daljši čas stabilen.
Na diagramu je prikaz GPS kurza in usmerjenost barke, ki jo izmeri SEA-beat orientacijski senzor. Prikazana kota sta razvita. Dejansko gresta od 0 do 360, ko se zgodi skok se 360 stopinj odšteje. Nerzavit časovni prikaz bi bil nepregleden. Vidi se "offset" in dobro ujemanje hitrejših sprememb.
Še malo bolj povečan diagram. GPS kurz je bolj grob (cca 3 podatki/s) v primerjavi z usmerjenostjo (20 podatkov/s) in slabše prikazuje gibanje barke pri počasni plovbi po valovih.
Kot "dejanski kurz" barke bom uporabil nizkofrekvenčno komponento GPS kurza sešteto z visokofrekvenčno komponento usmerjenosti orientacijskega senzorja. Za izračun nizkofrekvenčne in visokofrekvenčne komponente bo uporabljen enostaven rekurzivni filter I. reda -> ima lastnost minimalne faze in popolne rekonstrukcije signala.
Slika prikazuje zgoraj omenjeno rešitev. Debela sivomodra črta prikazuje končni rezultat, ki ga bo SEA-beat naprava v nmea2000 mrežo oddajala kot smerno komponento vsebine paketa z orientacijskimi podatki.
Filter je določen tako, da pod nizkofrekvenčno komponento spada povprečje zadnjih 16 sekund oz. vse pod 0.0625 Hz. Z gliserjem običajno nobenega vala ne prevoziš počasneje kot v 16 sekundah.
Ali bo takšna rešitev OK ali ne, bo pokazala praksa. Možne so sicer številne variacije tega; glede na nek kriterij spremenljiva frekvenca rezanja signala, različne uteži nizkofrekvenčne in visokofrekvenčne komponente, kombinacije različnih komponent,... Osnovna ideja ostaja enaka.
Če ima kdo boljšo idejo, kako rešit ta problem, bi bilo super da jo razkrije. Vem da je najbolj enostavno kupiti nekaj za nekaj stotakov, ampak mene to zanima in bi svojo rešitev rad imel.