Das ist kein Witz. Die archaisch anmutende Seafly wird von einer ungewöhnlich modernen Software unterstützt, die auf jedem Schiff gute Dienste leisten würde: Es gibt doch eine Synthese aus Kompass- und Windfahnensteuerung, die...

Seafly-Software mit Option
Autopilot

Im Schiffs-Engeneering werden Messungen gemacht, die eine präzise Aussage über Stärken und Schwächen eines Fahrzeuges erlauben. Es ist seemännische Pflicht und keine unternehmensphilosophische Frage, dieses Polardiagramm bewusst zu machen.

Bei der ersten Nebelfahrt wird der Informatiker an Bord kurzerhand alle Messdaten verwenden, um wieder in den Hafen zu kommen: Das Resultat ist ein Navigationsprogramm auf der Basis der Freiheitsgrade Ihres Schiffes. Optional, also wenn Sie wollen, agiert es auf der Basis Ihrer persönlichen Vorlieben oder Anforderungen: Von Ruhe im Fahrzeug zum schlafen oder kochen oder Sie wollen einfach nur das Rigg schonen... bis zum 101%-igen Ausreizen ihrer Möglichkeiten.

Das ist der Dritte im Bunde: die eigenen Freiheiten, sozusagen die technischen Möglichkeiten. Es vereinen sich:

Kompasssteuerung und

Windfahnensteuerung innerhalb der

schiffsindividuellen Möglichkeiten.

Hinzu kommt ferner die Selbstoptimierung, was mit dem letzten Prozentpunkt über Hundert ausgedrückt werden sollte, doch alles mal von vorne:

Entstehungsmotiv: Im Windkanal oder Wassertank sind leider keine linear hochrechenbare Erfahrungen machbar. Warum?. Funktionalitäten der Oberfläche wachsen quadratisch, die der Körper kubisch und die entwickelten Kräfte sind noch einmal überproportional von der Geschwindigkeit abhängig, wirken gar zurück auf ihre Verursacher oder verschieben Haftreibungsübergänge und machen jeden Turbulenzübergang unwägbar und Reynoldszahlen zur Theorie.

Deshalb haben wir unser  Messlabor mobil gemacht und mitgeführt. Das Schiff wird unter realen Bedingungen fortlaufend zum Preis einer Disk pro Tag gemessen, ein vollautomatisches Logbuch oder der Fahrtenschreiber für Skipper, könnte man sagen. Es entstehen unter verschiedenen Wellen und Windbedingungen Kennlinien und für jeden Turn ein Fahrtenschreiberblatt auf Disk, das lückenlos jeden Strategiefehler auch im Nachhinein zu untersuchen erlaubt, Disk mitnehmen, Reproduktionssoftware auf dem Heimrechner. Man kann mit der Disk all das machen, was man auch mit einem Fahrtenschreiberblatt machen kann: auswerten. Oben rechts in der Anzeige sehen Sie, dass noch 48 Stunden Logbuch Platz haben. Das nächste Frühstück kann also lang werden, bevor Sie eine neue Disk einschieben müssen...

Der Software ist es gleichgültig, ob Sie nur aktuell die Daten nutzen, die alten Daten ständig überschreiben oder Ihre Erlebnisse archivieren.

Wir scheuten auch keine 2000km Trailerpfad, um wenigstens bei warmem Wetter das Sturm-Verhalten in hoher Dünung oder vor Brechern zu testen, ..oder verschiedene Segel gegeneinander abzuwägen (wenn sie annähernd gleiche Segelfläche hatten). Es wird neben Verbesserungen auch unvoreingenommen Verschlechterungen anzeigen, will sagen, dass auch das in ständigem Gebrauch befindliche Schiff die fortdauernde Messdatenerfassung verlangt. Sie werden künftig selbst entscheiden, wie gut oder schlecht etwas funktioniert, ob das neue Segel wirklich besser ist. Auch schleichende und deshalb kaum merkbare Veränderungen am Schiff werden schonungslos zur Anzeige gebracht, bzw. bewusst gemacht.

Gemessen (und immer gleich gespeichert) wird relativ zum Schiff: Windrichtung und Stärke, Log und Abdrift (relativ gemessen und absolut via GPS-Daten zurückgerechnet). Die sich hierbei verdichtende Datenmenge führt zu der Kennlinie aus Maximalwerten, die gelbe Kennlinie. (nix sehen? monitor hell stellen...)

Die Maximalwerte entstehen beim segeln/Austasten der schiffsindividuellen Freiheitsgrade. Das sieht aus wie ein Schmetterling, der in den Wind fliegen will und bei schwereren Booten wie ein Apfel, der seinem Stiel in den Wind stellt. Es entsteht ein Online-Vergleich, also die Aussage über den aktuellen Wirkungsgrad. Die Software wägt gleichzeitig innerhalb der zwischenzeitlich ersegelten Freiheitsgrade des Schiffes alternative Schläge ab und fordert ggf. zum Manöver auf oder weckt die Crew mit der Manöverforderung. Optional kann sie bestimmte Manöver meiden oder vor diesen warnen.

1) Aktueller Wirkungsgrad, ob wir auf diesem Kurs bei gleichem Wind schon mal schneller oder langsamer waren, also was bringt die gerade veränderte Vorrichtung/ das neue Segel/ andere Ruder/ der neue Steuermann…aber auch, ob durch Veränderungen wie Unterwasserbewuchs Fahrleistungs-Mängel entstanden sind, im allgemeinen einfach nur ein aktuelles Konditionsbild. Hier haben wir gerade ein Sternchen bekommen für ein neues Maximum auf diesem Windkurs. Wir sind also 101%ig gefahren. Ein solcher „Orden“ wird immer mit einem „Ping“ ausgegeben und er wird fortan als „Maß der Dinge“ gelten.

2) Strategie, es führte aber auch mit einem einzigen Blick zum theoretischem Wissen des jeweils besseren Kurses (des höheren Zielgewinnes zum GPS-Ziel) und erzeugt eine Kurs –Legen -Empfehlung innerhalb der Freiheiten des Fahrzeuges, die entweder...

über drei LED (Bb - Kurshalten - Stb / Blinken für Manöver) oder wie hier mit PAL-Display graphisch online angezeigt

oder direkt auf Servos geleitet werden kann: Autopilot, optional mit Piepser für Manöver. (servos brauchen energie !!! und sie sollten natürlich kein schiff mit autopilot steuern, welches permanent gieren will...)
Weitere Optionen sind Einstellungen der Anzeige: Nicht jeder wünscht die Sicht aus der Luvkante (obwohl jeder mit dem Rücken zum Wind sitzt) und will das Schiff auch auf dem Bildschirm nach vorne fahren sehen, Ausblenden diverser Anzeigen (die auf Ihrem GPS ja auch noch vorhanden sind) oder verändern der Farb-Darstellung und eine Automatik hierfür bei Nachtfahrten.

Ferner optional ist ein Joystickanschluß zum Sehen der Segelgeometrie bei anderem Kurs oder anderer Geschwindigkeit, resultierend aus dem sich dann ändernden Wind-Dreieck. Der Navigator muss da nix mehr rechnen und kann dem Vorschoter sagen, was auf ihn zukommt, wenn jetzt der Steuermann Ruder legt. Alles prozessbestimmende resultiert aus dem angeschlossenen GPS und den Sensoren in Wind und Wasser... aber auch aus der Kennlinie, die prinzipiell auf der Disk desjenigen abgespeichert ist, der gerade Rudergänger ist oder man ignoriert letzteres und fährt nur mit einer Disk, um sich dem Vergleich mit den Möglichkeiten des Schiffes zu stellen.

Realisiert haben wir dies mit einem Mikrokontroller (Sensoren -Aufbereitung für RS232) und einem erprobten 68k Einplatinen-Bord (St-Omikron) für weniger als 500mark inkl. GPS: Die Segel- und Ruderstellung lasst sich (zum Aufstoppen der Servos) via mouse_x und mouse_y ohne weitere Kosten hardwareunterstützt und selbstjustierend präsent halten und mit der Theorie vergleichen.

Bei Gelegenheit werden wir dies in Segel und Maststellung umbauen, denn das Ruder kann durch Mast-Trimm (bei einer Seafly) mit besserem Wirkungsrad ersetzt werden. Was wir in den Anfängen nur hoffen konnten = windrichtungsstabiler Kurs ohne Gieren.  Eine Seafly kann damit auch ohne Crew Manöver fahren. Und zum testen stehe jedes andere Schiff an, wie man hier der vollautomatischen Befreiung aus dem Aufschießer entnehmen kann:

 ..ES wird beim Drehen optimal back halten und weiß im voraus, bei welchem Kurs die Segel dichtgeholt werden müssen.

Zu unserer Freude ermittelt die Software exakt Kurs und Länge des Streckbuges oder optimiert fortlaufend bei sich drehenden Winden; zur Vermeidung panischer oder frühzeitiger Unterbrechungen des Holebuges. Mehr noch, hat am Ende nicht nur jede Windgeschwindigkeit, sondern jeder Rudergänger seine eigene Kennlinie (manche halten sich besser am Wind, wo andere im Aufschießer enden oder Sie wollen lieber den größeren Bogen als die Halse fahren) und die selbstlernende Software empfiehlt auch hier die optimalen Wegpunkte. ..oder man unterscheidet zwischen sportlich- (dichter-holen, mit Fingerspitzengefühl, weil es auch schnell in Widerstandssegeln übergeht) und gemütlicher Fahrweise und bekommt auch hier den optimalen Kurs angeraten ohne dass die Softwaredatenbank der Ruderfrau das Fahrverhalten vom Mann aufzwingen will. ..was eigentlich nur für verschiedenen Freiheitsspielarten des Segel, Riggs und verschiedener Ruderanlagen (bzw. deren Lateralplan) gedacht war.

Herausragendes Argument dieser Steuerung: man wird selten auf Limit fahren wollen, kann eigenen Grundsätzen folgend zum Beispiel stur auf 80% fahren und dabei das Rigg schonen oder in der Nacht via Autopilot nur auf 35% einstellen. Dynamische Stabilität, die nix kaputtmacht.

Erfahrene Skipper wissen, dass längst eine Alternative zur Windfahnensteuerung einerseits und zur Kompasssteuerung andererseits fällig war, als seien Segelboote mit ihren sehr persönlichen Eigenschaften von den Informatikern übersehen worden. Die Aufmerksamen unter uns haben gesehen, dass selbst auf millionenschweren Racer-Yachten der Taschenrechner noch benutzt wird: Da werden Heute noch Daten von Anzeigeinstrumenten abgelesen und von Hand mit dem Kosinus verrechnet, welch ein Unsinn, zwischengespeichert, um mit anderem Kurs und Kosinus... verglichen werden zu können.

Weiteres hierzu bei Bedarf. Sponsoren können auch gezielt in diese Richtung lenken. Eine Anpassung an x86 ist kein prinzipielles Problem und die handelsübliche Sensoric liefert via NMEA -Protokoll schon direkt an die RS232,.. so dass es eigentlich nur eine Software für einen schon vorhandenen Rechner sein muss (wenn er genügend rs232 hat, sonsten wieder abfragen via Mikrokontroller) oder besser noch, gleich in die neuen GPS implementiert wird: will man nur den Pfeil für Kursempfehlung verwenden oder mit den Daten das ganze Schiff selbststeuern, egal,..

Seafly bietet eine ausgezeichnete Strategiesoftware und Sie fahren weniger Schläge oder verblüffen die anderen, wenn sie mal ganz cool wie Schlafmütze auf einem Bug viel weiter fahren als die anderen. Nein, verblüffen tun Sie, wenn Sie sich danach vor die schnelleren Schiffe setzen oder als Kurshalter deren Linien kreuzen...

Ende, mehr bei Bedarf. gerald@seafly-proa.de