在加利福尼亞州圣克魯斯航行是一個完美的春日,氣溫在60年代中期,岸風(fēng)輕。預(yù)報顯示,下午晚些時候微風(fēng)將加強到10節(jié)(kts)至15節(jié),為船員創(chuàng)造一個具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境。
我們乘坐太平洋精神號起航,并帶來了帶有雙天線和RTK調(diào)制解調(diào)器的MicroStrain 3DMGQ7-GNSS/INS輔助慣性導(dǎo)航系統(tǒng)傳感器,以使用SensorConnect軟件收集導(dǎo)航和位置數(shù)據(jù)。
在加利福尼亞州圣克魯斯航行是一個完美的春日,氣溫在60年代中期,岸風(fēng)輕。預(yù)報顯示,下午晚些時候微風(fēng)將加強到10節(jié)(kts)至15節(jié),為船員創(chuàng)造一個具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境。
船員包括我自己,ASA認證的船長和三名具有不同航海經(jīng)驗的船員。
我們駛出港口,經(jīng)過沃爾頓燈塔,用~180°(南)的羅盤航向懸掛帆,在左舷上航行約20分鐘,然后固定右舷航向~330°NNW。我們航行得很近,直到再次接近一個航向SSW,依此類推......是的,一個真正完美的航行日。
在海上航行大約一個小時后,微風(fēng)增加,來自西北的海浪從~4-6英尺上升到6-10英尺。操縱和保持船在航向上變得越來越困難,直到我決定船的動力過大。與總長度相似的Beneteaus和Hunters相比,Catalina 32的高跟鞋很多。
我們收起了副臂帆,繼續(xù)緊緊地航行。隨著風(fēng)和海浪的增加,我的數(shù)據(jù)記錄筆記本電腦從工作臺上掉了下來,USB電纜與GQ7慣性測量傳感器斷開連接。
這結(jié)束了數(shù)據(jù)收集,但沒有結(jié)束船員的冒險。
帆在沒有任何其他重大事件的情況下完成,謝天謝地,我們最終沒有與百萬富翁和他的妻子一起被困在一個島上。我們安全返回碼頭,快速沖洗了太平洋精神號,然后收起帆。
那天晚上晚些時候,我使用帶有MicroStrain慣性協(xié)議(MIP)的Python腳本在Google地球上繪制了GPS數(shù)據(jù)和擴展卡爾曼濾波器(EKF)數(shù)據(jù)。谷歌地球地圖非常詳細地顯示了船在航行期間的路線。
GQ7 位于前艙,前甲板上有一個雙天線,與 GQ7 相距約 0.7 m。
正如預(yù)期的那樣,帶有雙天線和RTK校正的GQ7慣性傳感器為EKF提供了出色的數(shù)據(jù),由此產(chǎn)生的路線跟蹤令人印象深刻。
此外,EKF 解決方案還提供了船的側(cè)傾、俯仰、偏航、搖擺、浪涌和升沉的姿態(tài)數(shù)據(jù),這證實了之前關(guān)于腳跟過大的評論。
作為一名水手,當我研究情節(jié)時,一些非常好和非常重要的事情突然出現(xiàn)在我身上。在郊游期間,天氣和海洋以及舵手(船夫)都發(fā)生了變化,因此固定動作的質(zhì)量隨著船員和環(huán)境條件的混合而變化。
船的路線在風(fēng)中平穩(wěn)地轉(zhuǎn)彎,繼續(xù)前進而不會失去前進的進度。這表明舵手和船員共同努力轉(zhuǎn)動船并平行并將副臂從太平洋精神號的左舷移動到右舷
相比之下,圖 5 顯示了粘性差的路線。船立即失去地面,船的路徑不穩(wěn)定。粘性差的具體原因通常是舵手過度轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)彎或機組人員沒有順利修剪副臂板。
舵手沒有保持穩(wěn)定的航向,風(fēng)力的增加和膨脹的組合影響了船的前進方向,導(dǎo)致波浪形航向。
另一個有趣的觀察結(jié)果是歐拉角(俯仰、橫滾、偏航)的 EKF 解決方案顯示了船在航行時的腳跟(滾動)。圖6顯示了當船從右舷釘?shù)阶笙厢敃r腳跟(滾動)的變化,它強化了帆船不是浮橋船的想法。
Catalina 32 從 25° 傾斜到 35° - 船的欄桿在水中(不適合膽小的人!升沉是船的垂直運動,在較重的膨脹中為 1-2 米。
3DMGQ7-GNSS/INS輔助慣性導(dǎo)航系統(tǒng)傳感器數(shù)據(jù)是關(guān)于船員和船只在不同天氣和海況下的表現(xiàn)的詳細量化信息,否則會丟失。圖 7 和圖 8 顯示了船在 5 英尺至 10 英尺的浪涌中航行時的升沉和升沉速度。
這些信息對于因果郊游的水手、ASA 認證的教練和賽車手很有價值。使用SensorConnect和MicroStrain Communication Library(MSCL)輕松收集和分析數(shù)據(jù)??偠灾?,在水上度過了愉快的時光。