System do pomiaru prędkości regatowej łodzi żaglowej

• Autorzy: Sobaszek M. , Markiewicz M.

Identyfikatory

DOI

10.7862/re.2016.4

Warianty tytułu

EN

System for measuring speed of racing sailboat

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Współczesne żaglowe łodzie regatowe, ze względu na trwający wiele lat postęp techniczny w zakresie budowy jachtów oraz postępującą świadomość załogi w zakresie teorii żeglowania, wyposażone są w szereg mechanizmów służących do regulacji kształtu żagli, ich wzajemnego usytuowania i ustawienia względem kadłuba. Z uwagi na dużą ilość regulacji, które mogą mieć wpływ na prędkość łodzi płynącej określonym kursem do wiatru w pewnych warunkach wiatrowych, dobór optymalnych ustawień żagli staje się rzeczą skomplikowaną i czasochłonną. W związku z czym istnieje realna potrzeba stosowania systemu, który pozwoliłby na pomiar, archiwizację i prezentację w czasie rzeczywistym podstawowych parametrów ruchu łodzi żaglowej. Pozwoliłoby to na szybkie oszacowanie efektywności wprowadzonych zmian w ustawieniu żagli. Obecnie w sprzedaży komercyjnej brakuje rozwiązania za stosunkowo niską cenę, które mogłoby być wykorzystane do oceny parametrów nautycznych małych jachtów żaglowych. Celem artykułu jest zaprezentowanie działania systemu, który w przyszłości ma szansę spełnić te wymagania. Stworzone oprogramowanie umożliwia pomiar prędkości łodzi z użyciem odbiornika GSP oraz pomiar kierunku i prędkości wiatru z wykorzystaniem anemometru kierunkowego. Zebrane dane w module akwizycji, opartym o mikrokontroler, przesyłane są poprzez moduł Bluetooth do tabletu z systemem Android, gdzie na podstawie zebranych danych wykreślane są biegunowe wykresy prędkości łodzi żaglowej w funkcji kierunku i prędkości wiatru. Dzięki czemu możliwe staje się znalezienie optymalnego kąta żeglugi oraz efektywnej prędkości jachtu w trakcie żeglowania na wiatr. Ponadto z wykorzystaniem rozmytej interpretowanej sieci Petriego możliwe jest sprawdzanie czy jacht płynie zgodnie z wyznaczonymi parametrami w aktualnie panujących warunkach. Prezentowane rozwiązanie znacząco zmniejsza nakład pracy konieczny do znalezienia optymalnego ustawienia jachtu.

EN

Contemporary racing sailboats because of many years of technical progress in the construction of yachts and advancing knowledge of the crew in the theory of sailing, are equipped with a set of mechanisms to control the shape of sails, their mutual positioning and their positioning relative with the hull. Thanks to the large number of regulations that may have an effect on boat speed sailing upwind under certain wind conditions, selection of the optimal settings of sails becomes complicated and time-consuming. Thus, there exists a real need to use system that allow the measurement, archiving and presentations in real time the basic parameters of a moving sailboat. This would allow find a quick estimation of effectiveness of changes made to the sails settings. Currently commercially is lack of a relatively cheap solutions, which could be used to evaluate the nautical parameters of small yachts. The aim of the article is to present the system, which in future could meet these requirements. This system measures the speed of the sailboat using a GPS receiver, as well as wind speed and direction using a directional anemometer. The data collected through acquisition module based on microcontroller is sent via Bluetooth to the Android tablet that on the basis of receiving data allows to draw polar graphs of sailboat speed as a function of wind speed and direction. Hence, it becomes possible to find the optimal angle and the effective speed of the sailboat during sailing upwind. Moreover, software allows to check if yacht sails accordance to designated parameters thanks to the use of Petri nets. This solution significantly reduces the effort required to find the optimal sailboat settings.

Słowa kluczowe

PL

system pomiarowy; jacht żaglowy; sieci Petriego

EN

measurement system; sailboat; Petri nets

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Elektrotechnika
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 35 [294], nr 1
• Strony: 39--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Sobaszek M.

• Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, Wincentego Pola 2, 35-021 Rzeszów

autor

Markiewicz M.

• Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, Wincentego Pola 2, 35-021 Rzeszów

Bibliografia

• [1] Marchaj Cz.: Teoria żeglowania. Aerodynamika żagla, Alma-Press Sp. z o.o, Warszawa 2000.
• [2] Gedeon S.: Sailboat and crew performance optimization system, US PATENT 6,308,649 B1.
• [3]Bergeron A., Baddour N.: Development of a dynamic variable measurment system for use in wind powered yachts, Proceedings of the 23rd CANCAM.
• [4] Gniewek L.: Sequential control algorithm in the form of fuzzy interpreted Petri net, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, VOL. 43, NO. 2, MARCH 2013, s. 451-459.
• [5] Radwaniecki W.: Historia Klasy Omega, http://klasaomega.pl/stowarzyszenie/historia/historia-klasy/, otworzono: 11.08.2015.
• [6] Przepisy Klasy Omega Sport, http://klasaomega.pl/wpcontent/uploads/2013/03/SPORT-2013-2017.pdf, otworzono: 11.08.2015.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.