Objektverfolgung

Hallo zusammen,

ich hab zwar schon was gestöbert, aber nicht wirklich das gefunden was ich suche.
vermutlich liegt es an meinen falschen Suchbegriffen?

Wie dem auch sei, ich würde gerne die Entfernung von meinem RC Boot zu mir, bzw. zur Fernbedingung messen.
Das was ich gefunden hatte war immer das es ja schwierig ist das Objekt zu identifizieren.
Aber wenn ich mein RC Boot mit einer Arduino Fernbedienung fernsteuere, dann sollte das doch eigentlich relativ simpel zu lösen sein?

Ich denke da an einen Ultraschallsensor der quasi immer in meine Richtung schaut.
Vom Wasser aus wäre ich dann das erste Hinderniss und ich hätte die Entfernung?
Vorallem auf dem Schiffe würde das ja cool aussehen wenn da beispielsweise ein HC SR04 sich immer neu ausrichtet :smiley:

Danke schonmal und Gruss

Mit Ultraschall kannst vergessen.
Der HC SR04 hat eine Reichweite von .... (googeln).
Jeder leichte Wellengang wird dich am Ufer untergehen lassen.

Was ich mir vorstellen kann, irgend etwas hinsenden und retoursenden lassen und aus der Laufzeit-Differenz die Entfernung ermitteln.

Oder das Boot mit einem GPS ausstatten und so eine Differenz ermitteln.

So ist es! Alles andere ist äußerst schwierig, bzw. physikalisch ungeeignet ...

Die Feldstärke eines Radiosignal schwächt sich mit dem Quadrat des Abstands ab. Die Messung des Signalpegels des Fernsteuersignals ergibt eine Abschätzung des Abstands. Nur die Messung dieses Signalpegels ist nicht einfach.

Grüße Uwe

hmm, GPS hatte ich auch schon gedacht.
Aber das Modell ist relativ klein und vorallem langsam.
Ist ein Fischkutter, kein Rennboot.
Funktioniert das dann mit dem GPS?

Das funktioniert sicherlich; welche Genauigkeit soll/muss denn erreicht werden?

Die GPS-Daten sind heutzutage bei ordentlicher Ausrichtung der Antenne ("freie Sicht" auf möglichst viele Satelliten) recht zuverlässig. Mehrwegeausbreitung kann ggf. noch einen Einfluss nehmen. Aber dort, wo man RC-Boote fahren lässt, ist das wahrscheinlich von nachrangiger Bedeutung.

Grundsätzlich gibt es ansonsten natürlich auch andere Technologien, die aber aufwendiger sind, Laufzeitmessungen mit Schall, Laser oder Funk sind Beispiele. Bei allen spielen die physikalischen Randbedingungen eine entscheidende Rolle, ob und wie zuverlässig es gelingt. Sowohl Schall wie auch Laser müssen ausgerichtet werden (Objektverfolgung) und günstgerweise über einen passenden "Reflektor" verfügen. E-Messung per Funk geht ungerichtet, das wird u.a. im 2,4 GHz-Bereich eingesetzt: Zwischen Messstelle und zu vermessendem Empfänger werden Nachrichten ausgetauscht, deren Laufzeiten exakt gemessen werden. Dafür gibt es i.d.R. spezialisierte Hardware, siehe z.B. hier für Indoor-Ortung:

https://www.localino.net/de/

Für höhere Genauigkeiten werden meist zusätzliche oder kombinierte Verfahren eingesetzt (z.B. Laufzeitmessung plus Phasenmessung). Die inzwischen üblichen Laserentfernungsmesser für den Haushalt arbeiten mit einer Winkelmessung (der Dauerlaser (continuous wave laser) erzeugt einen Laserpunkt am Objekt, der mittels einer seitlich versetzten Empfangsoptik aufgenommen wird. Aus der Winkeldifferenz zwischen Sendeachse und Empfangsachse wird die Entfernung errechnet.). Für größere Entfernungen werden bei gepulste Laser (pulse laser) und Tripelprismen am Messobjekt verwendet. Dass erlaubt hohe Messraten bei augensicherer Sendeleistung.

"Entfernungsschätzung" per Empfangspegel kann man auch machen, hängt aber stark von den Umweltbedingungen und der Art bzw. Ausrichtung der Antennen ab (Reflektionen, Polarisierung, Störungen).

GPS ist aber wohl das kostengünstigere, einfacher beherrschbare Verfahren.

Bin aus Zufall gerade eben auf die folgende Seite gestoßen:

https://github.com/ani8897/RSSI-based-Localization-using-ESP32

Dort geht es um die Lokalisierung (Ortsbestimmung) wie bei dem Link auf Localino oben. Dazu gehört die Entfernungsmessung eines bewegten Objektes bezogen auf zwei oder mehr Sende/Empfänger mit bekannter Position. Für Deine Anwendung würde ja einer genügen, es sein denn man möchte die räumliche 2D-Position ermitteln (dann braucht es natürlich mindestens zwei bekannte Gegenstellen.

Ich habe die Anwendbarkeit der Library für Deine Anwendung allerdings nicht weiter geprüft ...

GPS:
Genauigkeit praktisch zwischen 2 und 10m. Wenn Du es genauer haben willst brauchst Du 2 GPS-Empfänger eine für das Boot und eines für die Fernsteuerung. Ein bißchen weniger genau wenn Du die Startposition bei Start der Fahrt als Nullpunkt speicherst.

Du brauchst eben 1 bis 2 GPS Empfänger und eine Funkstrecke vom Boot zur Fernsteuerung oder optional eine bidirektionale Verbindung: hin für Fernsteuerung zurück für die Daten. Aus den GPS-Werten des Bootes und der Fernsteuerung bzw der Startkoordinaten kann man den Abstand und Richtung berechnen.

GPS Emfänger auch samt Antenne sind in der Größe kleiner als ein Arduino UNO.

Grüße Uwe

Genau, allerdings wird es je nach Geschwindigkeit noch einen ordentlichen "Schlupf" geben, da die Ortsbestimmungen i.d.R. im Sekunden- ggf. Halbsekundentakt erfolgen. Man könnte ggf. aus den Vektordaten (Geschwindigkeit in Nord/Süd- und Ost/West-Richtung) etwas extrapolieren, wobei allerdings die Wendigkeit eines kleinen RC-Bootes durchaus eine Herausforderung darstellt.

Ich glaube der "Schlupf" ist kleiner als die GPS Ungenauigkeit.

Laut dieser Aussage des TO besteht da keine Gefahr.

Andererseits durch die von der GPS gemessenen Richtung und Geschwindigkeit kann man die Position sagen wir mal in 2-3 Sekunden berechnen.

Grüße Uwe

Der Schlupf (also eigentlich richtiger der zeitliche Versatz der Position, da der Messwert zum Zeitpunkt der Übertragung "veraltet" ist) kommt zur GPS-Ungenauigkeit hinzu. Man kann aber hoffen, dass man in kürzeren Zeitabständen weitgehend eher mit einem konstanten absoluten und einem möglicherweise geringeren relativen Fehler zu tun hat. Das wäre mal interessant nachzumessen :wink:

danke erst Mal für die zahlreichen Antworten!

die Idee mit dem GPS einfach einen Startpunkt zu setzen finde ich erst Mal am interessanten. Mir geht es da um ehrlich zu sein einfach darum ein cooles Gimmick am Boot zu haben.
Hatte auch schon über Wassertiefe, Geschwindigkeitsermittlung mit Durchlussensor etc. gedacht.

danke auf jeden Fall an alle

Wäre (wie immer) schön, mal von den Ergebnissen lesen zu können ...

Viel Spaß und Erfolg!

Das kannst Du einfach mit dem GPS. Der gibt die Geschwindigkeit aus und auch die Bewegungsrichtung.
Grüße Uwe