TOPAS (1999 - 2004)
technology platform as ship


(Sorry german only)

Während den langen Wintermonaten 1999 begann ich ein weiteres Projekt im Bereich Modellbau. Ziel ist es ein Modellboot zu bauen, welches mit einigen technischen Leckerbissen ausgestattet ist. Dazu zählen:
  • Funktionsfähiger Wasserwerfer
  • Funktionsfähiger Lastkran
  • Schlepphacken
  • Erfassung verschiedener elektrischer Parameter mit Weiterleitung via Telemetrie-System
  • Video- und Audioübertragung

Als Basis dient ein alter Rumpf mit zwei Motoren, welche separat angesteuert werden können. Als Fernsteuersystem verwende ich eine Robbe F-14 Navy (darum auch die getrennte Ansteuerung der Motoren) mit zusätzlichen Multi-Modulen. Als Telemetrie-System verwende ich eine einfache Einheit von Conrad Elektronik. Als Videosystem verwende ich Einheiten von Conrad Elektronik und ELV. Dieses Kapitel ist wie folgt aufgebaut:
  • Schaltung, Diese Seite zeigt das Schaltschema des Bootes. Es umfasst etwas mehr als bis jetzt schon eingebaut ist (z.B. fehlt der Kran)
  • Stückliste, Auf mehrfachen Wunsch hin ist hier eine Auflistung der wichtigsten Komponenten, die ich in meinem Projekt verwendet habe.
  • History, Gibt den zeitlichen Ablauf mit Bildern, Kommentaren und Erfahrungen wieder.

Die folgenden Bilder und Beschreibungen zeigen den Bau des Modells zu verschiedenen Zeitpunkten. Die Liste ist Datums absteigend sortiert. Das heisst, der neueste Eintrag ist zuoberst.

21. März 2004
Das neue Videosystem ist eingebaut und wartet auf den Frühling, resp. darauf, dass ich das Boot bei warmen Temperaturen testen kann. Wenn alles klappt, ist dieses Projekt soweit abgeschlossen.
 
25. Mai 2002
Endlich war es heute soweit und ich konnte meine Tests durchführen. Der Aufbau des Tests dauerte gut 15 Minuten. Ich baute die Testumgebung auf meine Schiff auf, so hatte ich die Möglichkeit zu Hilfe zu eilen, falls es ein Problem mit dem Modell gegeben hätte. Bei den Tests kam ich dann zu folgenden Ergebnissen:

Das Telemetrie-System von Conrad funktionierte einwandfrei. Ich testete es bis zu einer Distanz von ca. 50m. Weiter traute ich mich mit dem Modell nicht zu fahren, da ich auch den Computer, resp. die Datenübertragung im Auge behalten musste.
Wegen des guten Resultats machte ich keine Tests mit den DECT-Datenfunkeinheiten.

Das Videosystem hingegen lies sehr zu wünsche übrig. Die Übertragung war oft gestört und abhängig von der Ausrichtung des Bootes, wie auch der Empfangseinheit. Am Besten funktionierte es, wenn das Modell stillstand und der Empfänger ausgerichtet werden konnte.

Ein weiterer Punkt der zutage kam ist, dass das Boot einen zu hohen Schwerpunkt hat und auch nicht richtig balanciert war. Es hatte leicht Schlagseite und auch kleine Wellen bringen es stark zum schaukeln. Auch liegt es tief im Wasser und ist mit 7.1kg auch recht schwer, so dass die Motoren/Schiffsschrauben-Kombination nicht sehr gut gewählt ist.

Mit diesen Erfahrungen, werde ich mich nun daran machen das Boot und die Technik ein wenig umzubauen. Ich habe noch ein anderes Videoübertragungs-System, das bis jetzt im Trockenen auch besser funktioniert hat. Ich werde dieses mal ausprobieren. Dann muss sicher das Boot besser ausbalanciert werden und die verschiedenen Drahtleitungen sauber im Rumpf verlegt werden. Zum Schluss muss ich die beiden Antriebsstränge nochmals etwas überdenken, damit das schwere Boot besser durchs Wasser gebracht wird.

topas6.jpg
20. Mai 2002
Am Samstag bereitete ich das Boot zweieinhalb Stunden vor und machte nochmals alle Tests zu Hause. Um sicher zu sein, dass nichts schiefgeht am Montag bei der Testfahrt. Am Montag stimmte das Wetter, ich hatte Zeit, das Boot war Ready, aber die Wellen im See zu hoch. Ich hoffe, ich komme bald zu meinen Tests!

25. April 2002
Entweder stimmt das Wetter nicht, oder ich habe keine Zeit, um meine Erfahrungen und Test auf dem See zu machen. So verwende ich die Zeit an anderen Modellen zu arbeiten und meine Homepage etwas zu reorganisieren.

24. Dezember 2001
Nach erfolgreichen Tests des neuen Telemetrie-Systems und der Videokamera ist nun ein Stand erreicht, um Erfahrungen mit dem Umgang zu sammeln. Da die Jahreszeit momentan nicht gerade Modellbau-Schifffahrt gerecht ist, wird es noch eine Weile dauern, bis das Schiff zum Einsatz kommt.
Bis jetzt sind folgende Funktionen eingebaut:
Ruder links/rechts

Ansteuern der beiden Motoren mit getrennten Kanälen. (Zum Lenken ist es leider weniger geeignet, da die Schrauben zu nahe beieinander sind.)

Wasserwerfer (auf/ab, links/rechts, ein/aus)

Schlepphacken mit ferngesteuertem ausklinken)

Videokamera (auf/ab, links/rechts, ein/aus) mit Videoübertragung per Funk.

Telemetrie mit folgenden Daten erfasst: 

Wassertemperatur

Lufttemperatur

Fahrakku-Spannung

Fahrakku-Strom

Empfänger-/Sonderfunktionsakku-Spannung
 

Die Sonderfunktionen werden über ein Multifunktions-Modul gesteuert und die Video-/Telemetrieübertragung wird auf einem Subnotebook dargestellt. Das Bild rechts zeigt die Anordnung der Messinstrumente des Telemetrie-Systems.

tmetrie.jpg
November 2001
Der neue Videosender wurde geliefert und montiert (kleine schwarze, senkrechte Box). So wurden auch die ersten Tests mit der montierten Kamera gemacht, leider mit einem schlechten Resultat. Die Farbkamera hat eine verwaschene Farbwiedergabe (anscheinend bedingt durch das fehlende IR-Filter). Daher werde ich die nächsten Tests mit eine S/W-Kamera und mit einer zweiten (anderes Fabrikat) Farbkamera machen.
topas3.jpg
22. September 2001
Die Versuche mit meiner Software und den DECT-Funkmodem läuft zur Zufriedenheit. Jetzt muss das Ganze nur noch im Schiff untergebracht und die Software ergänzt werden.
 
April - August 2001
Erste Test auf dem Wasser (Zürichsee) wurden unternommen. Dabei wurde festgestellt, das die beiden Akkus zusammen zu schwer sind und so das Boot zu tief im Wasser liegt. So wurde der Akku für die Versorgung der Zusatzfunktionen (12V/7Ah) durch einen etwas kleineren Akku (12V/3Ah) ersetzt. Damit wurden gute Ergebnisse erzielt. 

Mehr Probleme bereitet das Telemetrie-System. Test mit direkter Verbindung zwischen Telemetrie-Einheit und Computer läuft alles Bestens. Wird hingegen die Funkstrecke dazwischengeschaltet, so läuft es einigermassen OK auf der Werkbank, allerdings draussen geht nichts mehr. Dies bietet nun noch einige Knackpunkte. 

Als erstes wurden nun DECT-Funkmodem von Siemens angeschafft. Die Einheit für den PC wird an den USB angeschlossen (M105 Data) und läuft dort zuverlässig als virtueller Port 5 (COM5). Die Telemetrie Software erlaubt aber nur den Anschluss von COM1 bis COM4. Das heisst ich muss noch meine eigene Telemetrie Software schreiben. Dies wird aber noch einige Zeit dauern.

Auf der Seite des Bootes habe ich die Einheit M101 Data. Diese wird seriell angeschlossen.

Die montierte Videokamera läuft zufriedenstellend. Ich bin aber dabei einen etwas handlicheren Videosender zu organisieren, was ebenfalls noch nicht geschehen ist.

Die Saison geht nun langsam dem Ende zu und ich muss noch viel Arbeit investieren, bis alles so läuft wie ich es möchte.


März 2001
Nach der Lackierung wurde mit dem Einbau der einzelnen Komponenten am Aufbau begonnen. Hier sieht man die Kamera und den Wasserwerfer. Auf der Rückseite ist noch eine Abschleppkupplung montiert.
boat6.jpg
Februar 2001
Danke dem schönen und warmen Wetters konnte Rumpf und Aufbau bei frühlingshaftem Wetter im Freien lackiert werden.

November 2000 - Januar 2001
Die weitere Verkabelung der Telemetrie- und Fernsteuereinheit schreitet voran. Bedingt durch lange Lieferfristen von bestelltem Material kommt das Ganze nur zögerlich voran. Weiter wurde die Mechanik zum Drehen und Schwenken des Wasserwerfers im vorderen Teil des Aufbaues eingebaut. Da die verwendeten Servos etwas gross sind und der Platz eher knapp, wurde die ganze Einheit vorher auf einem separaten Brett aufgebaut.

18. November 2000
Test!, Test!, Test!
Ich musste leider feststellen, dass ich bis jetzt vergessen habe die ersten elektronischen Einbauten, sprich Motoren, Empfänger, Fahrtenregler und Telemetrie-System. Und prompt hat sich Murphy zu werke gemacht und der grösste Teil lief nicht. So musste ich einen Teil neu verdrahten, was sich leider nicht mehr so einfach gestaltete, da das Deck nun schon fest verleimt war. Es ist eine Lehre fürs nächste Mal!

Oktober 2000
Nachdem der Aufbau mit Karton getestet wurde, ging es an den richtigen Aufbau aus Holz. Einige kleine Änderungen wurden noch vorgenommen. So wurde die Frontpartie abgeschrägt. Nachdem der Aufbau verschliffen war, kam eine erste Schicht Grundierfarbe darauf.
boat5.jpg
3. September 2000
Aus Karton wurde ein erster Entwurf des Aufbaues gemacht, um die Masse zu überprüfen. Weiter sieht man den Kamerahalter und die Plazierung des Wasserwerfers. Die Kamera wurde auf zwei Servos montiert, damit sie in den zwei Achsen (Auf/Ab und Links/Rechts) verstellt werden kann.
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1. August 2000.
Mit 0.8mm starkem Sperrholz wurde das Deck mit den Rippen verleimt. Dazu verwendete ich normalen 2 Komponenten Kleber (Araldit Blau). Ebenfalls wurden die Übergänge zwischen Deck und Rumpf so verklebt und abgedichtet. Danach wurden das überstehende Rumpfmaterial bis aufs Deck runter gehobelt und verschliffen. Als nächstes verleimte ich 8x8 mm Tannenleisten mit dem Deck für die Führung der Aufbauten.
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3. April 2000
Einen Teil der Elektronik (Empfänger und Telemetrie) wurde bereits eingebaut und das Gerüst für das spätere Deck eingesetzt. Die Kabel werden noch gebündelt und rechts (Fernsteuerung) und links (Telemetrie) entlang des Rumpfes nach vorne geführt, wo sich die Elektronik befindet.
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Winter 1999/2000
Das Bild zeigt den Rumpf des Modells mit eingebauten Motoren und plazierten Akkus. Der vordere Akku (12V/7Ah) speist die Empfangsanlage und das Telemetriesystem. 
Der hintere Akku (6V/8Ah) speist die beiden Antriebsmotoren (Jumbo 540 6V).
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