MOL'T Boat - путь самурая, лень и удобство

Ребята предложили создать новую тему, чтобы не разводить флуд в текущей, решил сделать это сам, может быть кому-то этот материал окажется полезным.

О проекте: Довольно часто приходится сталкиваться с съемками водных объектов в процессе производства ИГДИ. Это возня с лодками, палками, сыростью и трудностями. Надоело. Решили сделать для себя удобный и компактный инструмент для промеров глубин. Цели сделать что-то научное у нас нет, поэтому задачи пока ограничиваются геометрическими промерами до поверхности под водой. Толщину ила, структуру дна и т.п. этой малюткой не изучить. Точнее мы работаем над этим, но пока рановато. Грубо говоря это просто электрическая беспилотная "вешка", не более.

Цель:
1. Беспилотный аппарат максимальной компактности, который просто лежит в багажнике не занимая его весь, когда нужно - достал, измерил, сложил обратно. Пол часа, никаких усилий. - реализовано
2. Возможность перевозки этого аппарата авиа, в ручной клади. Стремление к габаритным размерам это позволяющим. - реализовано
3. Простота использования - телефон в качестве управления + FPV если оно нужно. - на стадии реализации
4. Возможности и точные измерения:
4.1. Расчет ГНСС база\ровер, синхронизация кинематики с данными сонара по временным меткам. - реализовано
4.2. Уточнение координат лодки и точки измерения по данным IMU/INS - на стадии реализации
4.3. Лидар на крыше - для картографирования береговой линии - на стадии реализации, ждет INS

Вот как-то так. Пока мы для себя выбрали не самый простой вариант, т.к. стремимся к списку целей, поэтому - катамаран для компактности, воздушные винты для того чтобы ползать по местным болотам, в которые с подводными можно даже не пробовать. Схема водоизмещающая а не глиссирующая, что накладывает свои проблемы на всю систему в целом. Высоко расположенная "голова" для установки лидара и прочее. Ну чем сложнее тем интереснее, пришлось прочитать несколько томиков о гидродинамике чтобы хотябы понтоны сделать правильной формы )))))
Начинка - Kogger, сонар который сделан для научной деятельности, и мы вместе с ребятами его изготавливающими делаем возможным использование его в геодезических целях. ГНСС - пока используется Emlid, в будущем AGNSS by Teodrone вместе с INS их производства. Автопилот и прочее - стандарт, но приходится брать топовый, дешевые компоненты подводят тут сильнее чем в самолетостроении))))

Казалось - сделать лодку легко. А оказалось - очень сложно. Огромное количество подводных камней (хе-хе) :D
Сейчас думаем еще сильнее уменьшить корпус и сделать версию карманной, волну он что так и что иначе все равно держит плохо вмеру малого веса и габаритов, зато если поместится в рюкзачок мелкий - будет вообще шик блеск.

И немного материалов из нашего instagram по данному вопросу, там и фото и видео и "путь самурая" от самого начала до уже результатов =)
П.с. для лучшего результата мы совмещаем БПЛА и БППА - чтобы можно было задать маршрут в обход кустов, а не по гуглкарте. Получается супер =)

http://las.teofly.com/439151094544241416348427646384d366464356c583579307151/ - можно крутить, вертеть, раскрашивать по высоте и т.п.

Раскрыть Спойлер Свернуть Спойлер

https://www.instagram.com/p/B_-cPuCqmGS/
https://www.instagram.com/p/B_2BjXxq1-R/

 

и все таки, что с волной?
а по поводу скорости течения реки, на которых его можно использовать?
практически вопрос - что там по деньгам получается стоимость такого чуда?
что за измеритель глубины используется?

 

Присоединяюсь к вопросам.

 

Он маленький, не для морей, на водохранилище в ветер плавал по волнам нормально, но АКБ съел в 2 раза быстрее. С течением будет также, он плывет 4м\с, крейсерская 2м/с с оптимальным потреблением. Может плыть и быстрее но срывается в глиссирование что нельзя для работы сонара. Много "но".
По стоимости пока потратили на все про все около 400т.р. учитывая аппаратуру, несколько сонаров и т.п. - измеритель сонар ребят под названием Kogger, так скажем развиваемся с ними вместе. Они учатся на нас, мы на них.
Как-то так

 

Алексей, давай нам про точность съёмки дна расскажи при таком подходе. На что можно точно надеяться? Ну в том плане на что ты сам уверен будешь, типо за точность в отметке дна в пределах 10см ручаешься.

 

Мне данный подход в конструкции нравится в реализации малой осадки. При съемке дна хвостохранилища, когда наблюдаются наплывы пульпы выше уровня воды, если бот застрянет, как его тогда доставать? На лодке уже не подгребёшь к нему.
Галсы ему задавать можно? Если управление со смартфона? Глубины в реале видеть можно? дальность управления сколько составляет? Апач и ЭФТ больше километра не рисковали отпускать. Один раз сигнал потеряли, так антенну на машину вытаскивали, что бы вернуть управление. А если препятствие на водоеме? Типа топляк?
Что за сонар используется?

 

Вся статистика еще в процессе сбора информации. Расчетные значения точности сонара до определения дна - 50м. То есть это не аппарат глубокого плавания (на самом деле сам аппарат и сонар - вещи разные, мы проектировали катер с расчетом на то, что можно к нему подвешать "ракету" от FORT21 с эхолотом и ГБО, как самостоятельный аппарат, смета на который около 2.5млн, это типа для более серьезных работ), но в данной реализации - это в первую очередь удобная штука когда надо понять глубину речек, озер, небольших карьеров или воды на хвостохранилищах - в общем там где не глубоко и "вешкой все равно будет менее точно". Пока сравнивали на глубинах 5 - 10 - 15 - 20 - 25м, совпадает с рулеткой и гирей привязанной к ней. Как промерить точнее - хз :D где-то в пределах 5-10см показания бегают (скорее всего изза наклона самого датчика сонара в процессе измерений).

Воооот к этому то мы и стремились. Малая осадка - с одной стороны хорошо, т.к. бот спокойно проходит участки с илом толщиной по 5-10см на поверхности воды, пульпу и прочее. Но есть и проблемы - сонар встроен в понтон, и если плыть быстро - пузырьки воздуха портят картинку, на поворотах - сонар может черпануть воздуха и т.п. поэтому тут баланс веса, осадки и прочих характеристик типа скорости и условий))) мы 6 раз переделывали форму понтонов, геометрию и веса. С 6 раза вроде худо бедно результат нравится, хотя скорость всего 2м\с.
Сонар получает огромное кол-во данных, которые в постобработке можно будет фильтровать, классифицировать и прочее. Параллельно "упрощенные" данные он сразу отправлят в автопилот и на экране ты видишь реалтайм глубину. Пусть и менее точную в сложных условиях. Если дно простое - и так и так результат один и вполне себе сносный. Галсы можно задавать, конечно, при том есть куча всяких фэйлсейв сценариев. О фейлах, кстати, мы решили отказаться от механических приводов и прочего - поэтому 2 вентилятора, чтоб застрять он мог только разве что в траве, и то если дури не хватит вытянуть себя из нее ))))
Дальность управления - больная тема. Теперь я знаю почему на проф решениях стоят дальнобойный дорогой промвайфай =))) радио которое используем - в воздухе хватает на 20+км стабильной связи, а на воде - километр максимум. Сейчас думаем о направленных следящих антеннах. FPV - 500м, управление - 1000м. Пока так, в работе над расширением, есть пара идей, должно сработать ))) На самом деле если объект большой - проще передвигаться вдоль берега. Если нет такой возможности - проще с помощью БПЛА точно снять всю береговую линию и водоем - и спланировать маршрут так, чтобы бот не врезался ни в какие объекты - тогда его можно смело отправлять хоть на 5км. Если через какое-то время не вернется - смотришь через спутник где он и думаешь что с этим делать :D

Вот таким он планировался сперва

Потом чуть изменился

Потом поняли что 4-ый раз делать на чистовую корпус и понтоны - глупо, почитав гидродинамику сделали еще пару версий "на коленке", и решили пока все не настроим - на чистовую больше не будем делать.

Вот про компактность -

Собственно то, что и хотелось для экспресс геодезии =)

Визуализация данных


Крайний объект:
1. Планирование (ну выглядит также, как этот лог, который уже после)

2. Экспортированный лог из автопилота в KMZ

3. Визуализация

4. Результат в виде поверхности LandXML

 

Алексей, а если пробовали частоту измерений сонара синхронизировать с частотой GNSS? по идее качество должно возрасти.
по поводу волны - на озерах , реках шириной больше километра она может быть существенной- есть ли автоматическое уравнивание измерений? бьет ли сонар через лёд?

 

Для измерения сонаром лучше планировать профили вдоль изолиний

 

а где взять изолинии?) или имеете ввиду "вдоль", а не "поперек"?

На то и расчет, что он работает синхронно с гнсс, в сонаре есть IMU для коррекции, пока не работает, но скоро будет))) пока работает IMU в автопилоте, да и глубина не большая, собираем данные для отладки и настройки IMU в сонаре) через лед - не знаю

 

подскажи- как включить глубины?

 

вот тут нужно настроить стиль отображения "по высоте", а далее в блоке Measurments - кликаем на точку и водим по экрану))) точки можно накликать и выгрузить в двг)

 

у меня нет закладки со свойствами((

 

надо сперва кликнуть на нужную часть облака точек, и появится его свойства чуть ниже

 

По @LasTeoBot из телеграм, как пользоваться, как извлекать данные, как удобно смотреть облака точек имея под рукой только браузер :)
http://las.teofly.com/439151094544241416348427646384d366464356c583579307151/
п.с. бот совершенно бесплатный, для загрузки в него облаков точек нужен только телеграм, удобно и доступно :)

 

Рубрика "без фильтров" от MOL'T Boat

Вот теперь есть правильный и полный лог, ребята из Kogger будут делать фильтры, чтоб из сырых данных получить рельеф дна, выровнять усиление и еще более точный результат :)

Результат промера водоёма сонаром KOGGER 2D-ENHANCED превосходит все ожидания. Высокая детализация и широкий динамический диапазон обеспечивают фотографический уровень отображения подводной обстановки.

 

Прочитав это думал увижу в 3D подводный мир, но нет, на верхнем фото синева не впечатлила и еще больше запутала, что это и с чем это едят?
Я честно описал свои впечатления и это не троллинг.
Ну давай что ли выложи плотное облако точек по дну водоема с высокой детализацией и раскраской по типу видео сообщением выше. Это я про фотографический уровень).

 

тут все на самом деле очень сложно, гораздо сложнее)) для нас фотографический уровень в том, что можно рыбу и траву видеть и убирать =) тоесть сонар долбит очень часто и успевает зафиксировать много информации - теперь надо учиться её обрабатывать а не просто вычленять "промеры"

 

И всё таки, есть уже алгоритмы "обработки травы, рыбы и пр. коряг"? Вроде бы ребята из KOGGER ещё только работают над этим. Мне немного знаком этот проект, даже чуток пообщался с одним из разработчиков М.Шекуновым. Они молодцы, очень быстро учатся....
https://habr.com/ru/users/mshekunov/posts/
"Долбят" эхолоты все достаточно часто, не в этом дело, КОГГЕР сонар-высокочастотный, 640 кГц - как раз для не глубоких водоёмов
типа хвостохранилищ заиленных. Какие минимальные измеряемые глубины? Я из материалов от самих разработчиков так и не выяснил?

P.S. Это моё первое сообщение.... Форум читаю уж лет десять, по профессиональному любопытству, а зачесалось-зарегистрировался
вот только сейчас. Не геодезист, не гидрограф - радиоинженер\гидроакустик, один из разработчиков упомянутого давеча
"рыболота" SIMBIA CPS-200.

 

Там сейчас стало больше возможностей настройки самого сонара, включая "минимальный" порог. Мы сами, если честно, для себя определили некоторые параметры и не меняем покуда не прижало ))) по глубине сейчас стоит фильтр 50см, тоесть данные в систему идут "от" 50 см. Было 30, но с этим были проблемы до логгера, с логгером может быть будет лучше.
Над алгоритмами ведется активная работа, это процесс не быстрый, но мы стараемся давать ребятам данные и направлять в нужное для наших задачек русло )