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u-boot projekt an schule 9 Jahre 9 Monate her #33701

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ein muster (z.b. 1100110101) rauspfeifen, am empfänger lauschen und mit sich selber kreuzkorrelieren (=matched filter). aus tau den abstand ermitteln.

dann der nächste schuß....

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u-boot projekt an schule 9 Jahre 9 Monate her #33702

  • Hermann
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Hallo Reiner,
im Prinzip schon der richtige Ansatz, jedoch bedenke, dass du mit einem Schallwandler allein noch keine vernünftige Richtungsbildung hast. Dessen Richtcharakteristik ist relativ breit aufgefächert, so dass du auch Reflexionen von mehr oder weniger seitlich vorhandenen Objekten und u. U. vom Boden empfängst, denen du ja nicht auszuweichen brauchst.
Wenn du z.B. einen Sendewandler (Transducer) und mehrere Empfangswandler (Hydrophone) nebeneinander benutzt (jedes Hydrophon mit eigenem Empfangsverstärker und A/D-Umsetzung), dann kannst du durch Ermittlung der Laufzeitunterschiede feststellen, aus welcher Richtung das reflektierte Signal zurückkommt und dich dann auf die Vorausrichtung konzentrieren. Natürlich ist das ungleich aufwändiger und stellt bei den benötigten höheren Arbeitsfrequenzen (wegen der Auflösung) auch höhere Anforderungen an die Signalverarbeitungshardware.
Zusammen mit dem Bau eines zuverlässigen Bootes (insbesondere auch in Hinblick auf Druckfestigkeit und Druckdichtigkeit - das sind zwei eigenständige Kriterien - denn du willst ja sicher nicht nur wenige Meter "untertunken" können) ist das schon eine anspruchsvolle und langwierige Aufgabe, selbst für ein Team aus mehreren pfiffigen Leuten.
Gruß

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u-boot projekt an schule 9 Jahre 9 Monate her #33704

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ich dachte mir, erstmal nur nach unten, um ein paar meter oder so über dem boden zu bleiben. wieweit sieht man da mit led-licht ?

liegt auf seeböden (nehmen wir als beispiel mal den starnberger) wirklich soviel zeug rum, daß das kritisch ist ?

alternative möglichkeit : in fahrtrichtung mit einem zweiten sonar für kurze abstände den nächsten meter anschauen und zurück falls vorne was ist ?

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u-boot projekt an schule 9 Jahre 9 Monate her #33706

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wieweit sieht man da mit led-licht ?

Das kommt auf die Schwebe Teilchen an.
Hast du viele davon siehst du schlecht machst du viel Licht siehst du fast garnichts mehr.
Ich experimentiere gerade damit rum und habe mir gedacht ich schalte die Scheinwerfer die ich zur verfügung habe einzeln so kann ich ausprobieren mit wieviel Licht ich die beste Sicht habe. Oder du machst die Beleuchtung dimmbar.
Auch in einem und dem selben See hast du fast nie die selbe Sicht. Kommt halt auch auf die Jahreszeit und Wetter an.

Gruß Heinz

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u-boot projekt an schule 9 Jahre 9 Monate her #33708

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wie steuerst du dein boot ? fpv is ja nicht, also rumfahren in ein paar meter tiefe mit rc und kamera laufen lassen ?

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u-boot projekt an schule 9 Jahre 9 Monate her #33716

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reinerdoll schrieb: ...alternative möglichkeit : in fahrtrichtung mit einem zweiten sonar für kurze abstände den nächsten meter anschauen und zurück falls vorne was ist ?


Hallo Reiner,
im Gedankenexperiment ist ja vieles durchspielbar, jedoch die Methode des "scharfen Hinsehens" offenbart sogleich die nächsten Schwierigkeiten, die bei einer Umsetzung unweigerlich auftreten würden:
1. So, wie du dir es vorstellst, benötigst du ein sehr hochfrequent arbeitendes Nachbereichssonar, das mit sehr kurzen Pulsen arbeitet. So etwas zu entwickeln, ist ein Projekt, das auch in spezialisierten Firmen (z.B. in der Marinetechnik oder in der Medizintechnik, für Ultraschalldiagnosegeräte) viele Mannjahre erfordert, solange man nicht auf früheren Entwicklungen aufbauen kann. Die Fertigung der Schallwandlergruppen setzt zudem eine Menge Erfahrungen im Umgang mit den dazu verwendeten Werkstoffen voraus.
2. Ein "zweites" Sonar erfordert natürlich nochmals Platz und will auch versorgt werden, damit wird dein Boot noch größer.
3. Wenn du dem Bodenprofil folgen willst, so musst du dich darauf einstellen, dass du, je nach Gewässer, sehr leicht in Tiefenbereiche >> 10m gelangen kannst. Eine dafür hinreichende Druckfestigkeit und Druckdichtigkeit erfordert zusätzliches Gewicht, dass dir die Volumina und Zuladungen für die "Nutzlast" weiter einschränkt.
4. Bedenke, dass du dann eine relativ große Masse durch das Wasser bewegst - diese dann innerhalb eines Meters vor einem Hindernis rechtzeitig zu stoppen, kann dann nur im extremen "Kriechgang" gelingen.

Ich will hier gewiss nicht als Bedenkenträger und Miesmacher in Erscheinung treten, jedoch treten bei intensiver Beschäftigung mit dem Thema immer neue Aspekte und Fragestellungen auf, die solch ein Vorhaben zu einem Mammutprojekt anwachsen lassen. Es gibt Firmen, die sich mit der Entwicklung von AUVs (autonomen Unterwasserfahrzeugen) beschäftigen. Dort arbeiten mehrere Teams von erfahrenen Ingenieuren (für mechanische Konstruktion, elektrische Systemkomponenten für Energieversorgung, Antrieb, Steuerung, Kommunikation und Navigation, sowie die zugehörige Softwareaufgaben für autonome Missionen). Dieser Aufwand kommt nicht von ungefähr.

Nichtsdestoweniger halte ich aber die gedankliche Beschäftigung mit diesem Thema für durchaus interessant und einer Projektarbeit würdig, auch wenn es nicht zu einer realen Umsetzung kommt. Das Erforschen der Zusammenhänge, das Erkennen von Detailproblemen schärft die Sinne für physikalische Vorgänge und Lösungsmöglichkeiten anzudenken fordert die Kreativität heraus.
Gruß

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