Skynavigator – pomůcka pro GPS

Jednou z možností, jak porovnat výkony maket větroňů je soutěž v obletech trojúhelníkové trati (viz článek Ládi Nádeníka).
Ideou je let modelů pokud možno současně, za stejných povětrnostních podmínek – k objektivnímu porovnání výkonu modelů, pilotních dovedností i taktiky v průběhu letového okna.  Pro co nejjednodušší organizaci a celkové zabezpečení soutěže vyvinuli ve Švýcarsku zařízení Skynavigator – k dispozici například na www.tun.ch
Skynavigator je jednak fyzické zařízení v modelu i na zemi, tedy HW a také neustále zkokonalovaný stejnojmenný program. Skynavigator zabezpečuje snímání GPS pozice modelu a přenos dat „na zem“ do PDA sloužícího jako zobrazovač všech potřebných hodnot. V modelu je vlastní snímač GPS, který předává data vysílači pracujícímu na frekvenci 433MHz, celá palubní část je napájena ze zdrojů modelu. Pozemní jednotka je tvořena přijímačem se samostatným zdrojem a PDA s programem Skynavigator. Vlastní datová komunikace na 433MHz umožňuje výběr 16-ti kanálů a vyžaduje domluvu účastníků na užívání jednotlivých frekvencí – tím je i omezen maximální počet současně používaných zařízení. Nároky na instalaci palubní části systému jsou minimální, GPS snímač by měl být orientován pokud možno vodorovně a neměl by být stíněn vodivým materiálem, například kabeláží, uhlíkem apod. Odběr zařízení je vůči celému modelu zanedbatelný. Anténu vysílače je vhodné orientovat svisle a zabezpečit její přímost. Pozemní přijímač se napájí typicky dvoučlánkečm LiPol baterií a s PDA je propojen buď kabelem do serivého portu, nebo prostřednictvím BT komunikace.

Pro zobrazení dat v PDA musíme mít instalovaný program Skynavigator, který slouží k zobrazení soutěžní trati, pozice modelu a pro volitelné zobrazení vybraných hodnot z nabídky cca 40 údajů, které dává program k dispozici. Pro vyšší komfort obsluhy jsou k dispozici 4 režimy zobrazení, ve kterých si můžeme předem navolit námi preferovaná data. Jednotlivé profily fungují podobně jako letové režimy u RC soupravy, kdy jednoduchým přepnutím změníme celou řadu prvků v nastavení. Například při letu na trati si vybereme výšku počet obletů, zbývající čas, rychlost a výšku při dokončení okruhu (dokluz), případně pozici vůči linii trasy; hodnota velikosti napětí je užitečný bezpečnostní prvek. Lepší představě poslouží obrázek displeje PDA s konkrétními hodnotami.

skynav1

 

Jedná se o obrázek z přehrávání záznamu (což je další funkce zařízení), proto je nahoře uprostřed žlutý obdélník s ovládáním rychlosti přehrávání a s možností zastavit a zase spustit záznam. V horních rozích jsou pole pro zvětšení, či zmenšení zobrazení trati. Barvy, které vidíte jsou volitelné a toto zobrazení se mi osvědčilo jako relativně dobře viditelné i na slunci. Jednotlivé hodnoty v políčkách s nadpisem jsou opět volitelné a ty žlutě podsvícené jsou navíc hlášeny zvukovým výstupem (dokonce v češtině!). Trojúhelník trati je vyznačen bílými linkami, otočné body červeně a žluté linky u otočného bodu vyznačují linii, kterou musí letoun protnout (postačuje jedna). Vlastní letoun je symbolizován šipkou a za ním je vyznačena stopa letu. Barva této stopy navíc zobrazuje podmínky v daném místě, klesání je modré a přechází přes žlutou do červené pro stoupání. Hodnoty v jednotlivých políčcích snad nepotřebují vysvětlení, snad jen zmínka o barvě číslic – „nežádoucí“, či záporné hodnoty jsou červené, ty pozitivní černé (obdobně jako u bankovního účtu).
Spodní lišta slouží k ovládání prostředí programu, předposlední symbol vpravo dole spouští a ruší úlohu, symbol úplně vpravo pak nastavuje citlivost varia.
Při pohledu na zaznamenaný let vidíme, že model se po absolvování prvního kola blíží druhému otočnému bodu, ale má výšku jen cca 70m a hodnota dokluzu je v záporné hodnotě, je tedy nejvyšší čas směřovat na přistání. Pole „Vzdálenost“ ukazuje pozici uvnitř trojúhelníku ve vzdálenosti 29m od pomyslné linie trati. Tato hodnota poslouží třeba pro samostatné navigování, tedy let bez pomocníka.

Zkusme si ukázat ještě jiné zobrazení:

skynav2

V tomto případě jsou v profilu „Termika“ upřednostněna varia, a to mimo okamžitého i průměrová za 3vteřiny, respektive 20 vteřin. Hodnotu výšky používám ve všech profilech a zde ještě hodnotu rychlosti. V pravém dolním rohu vidíme spuštěné vario a nad ním zbývající čas kola.
Aby to nebylo tak jednoduché, tak jednotlivá políčka hodnot skrývají více různých veličin, jakoby skrytých pod sebou.a vyvoláme je klepnutím stylusu na pole hodnoty, kdy jednotlivé možnosti přepínáme jako rotující nabídku.
Vytvoření trati je jednoduché, pokud trať zadáváme jako novou, pak model se zařízením umístíme do místa požadovaného startu a pozici v programu uložíme, poté stačí model posunout ve směru k prvnímu otočnému bodu a po cca třiceti metrech opět poznamenat polohu a trať se nám vytvoří. Pokud potřebujeme vzniklý trojúhelník upravit, použijeme v programu možnost posunu či rotace celé trati. Součástí zadání úlohy je také volba vzdálenosti otočných bodů a omezení startovní výšky (standardem je 500m). Úlohu také můžeme už jako hotovou zkopírovat jako soubor.
Po ukončení soutěžního letu nám program nabídne vyhodnocení úlohy se základními údaji, které slouží pro vyhodnocení soutěže. Současně můžeme využit podrobné vyhodnocení jednotlivých kol – třeba pro pozdější rozbor a potěšení z našich skvělých výkonů…
Samozřejmě se jedná pouze o ukázku možností nastavení, variabilita celého programu je vysoká a každý může prostředí přizpůsobit svým zvyklostem.

Nadstavbové možnosti.
Další příplatkovou funkcí je propočet poláry a výkonových charakteristik modelu.

skynav3

Na obrázku vidíme programem propočtené hodnoty pro model DG600 o rozpětí 4,8m. Pochopitelně je výpočet závislý na vstupních datech, proto se snažíme vyvarovat atypických letových situací,které by výpočet zkreslovaly. Vykreslení poláry je na následujícím obrázku.

skynav4

Popisovanou funkčnost využijeme při ladění modelu a hledání maximálního výkonu.

Druhou nadstavbovou funkcí směřovanou spíše do oblasti bezpečnosti je umělý horizont, kde podle aktuálních dat vidíme náklon modelu v podélné ose, rychlost, vzdálenost od pilota a výšku. Osobně jsem tuto možnost nezkoušel, byla vyvinuta například pro případ nalétnutí do slunce či jiné ztráty vizuální kontroly nad modelem.

Za zmínku ještě stojí postupný vývoj zařízení. První inovací byly snímače GPS polohy s vyšší frekvencí, což přineslo citelně rychlejší odezvu – jinak zaznamenáváme běžné zpoždění zobrazení známé třeba z GPS navigace v autě.
Tak trošku vynucenou inovací byl přechod na Bluetooth (BT) komunikaci mezi přijímačem a PDA daný faktem, že novější PDA už nejsou osazována seriovým konektorem. Zatím poslední technickou inovací je náhrada komunikace na 433MHz využitím zpětného kanálu některých systémů řízení v pásmu 2,4GHz – od firmy JETI či Weatronic. Komponenty dodává firma WS Tech www.wstech.de a zahrnují kvalitní atmosferické vario s možností kompenzace TEK + GPS snímač. Tato palubní jednotka je napájena ze zdrojů modelu a připojuje se do přijímače jako externí čidlo, tedy v případě JETI (který používám) do zdířky přijímače Ext. Pochopitelně musíme v RC vysílači napojit pozemní jednotku do výstupu vysílačového modulu pro JETI Box. Volným kanálem přijímače můžeme ovládat nastavení varia. Pozemní jednotka je doplněna BT vysílacím modulem, aby bylo možno data z modelu přivést do PDA a zobrazit programem Skynavigator. Pozemní jednotka navíc obsahuje micro SD kartu, kde se logují jednotlivé lety a je zde uloženo celkové nastavení jednotky WS Tech. Nevýhodou tohoto způsobu je ale nemožnost souběžného provozu s jinými čidla, také nelze u RC vysílače použít zobrazovací box. Tato nevýhoda je ale kompenzovaná jednoduchostí a jistotu, že nemusíme sledovat obsazenost pásma 433MHz a koordinovat nastavení našeho zařízení s kolegy na letišti.

Snažit se ve stručnosti popsat poměrně rozsáhlý systém, jako je Skynavigator je náročné a jistě jsem nechtěně opomenul řadu dalších funkčností. Pro prvotní seznámení snad ale informace postačí a pro podrobnosti je lepší zavítat na některou z našich akcí či tréninků.

Ivo Michal

Napsat komentář