Smartphone als Variometer, es geht doch! Huawei Mate 20

[Nolle]

AW: Smartphone als Variometer, es geht doch! Huawei Mate 20

Wenn es so einfach wäre, würde es Fußball heißen

....

Kurz gesagt: die Technologie, irgendwas Preiswertes schnell und hektisch reagieren (und piepsen) zu lassen, hat man schon seit einem Vierteljahrhundert. Daran, damit auch das Richtige - nämlich die echte Bewegung der Luftmasse - zu errechnen, knabbern Luftfahrtingenieure immer noch.

Es ist eben doch im Grunde sehr einfach, wenn man keinen Total Energie Kompensierten Ansatz macht. TEK Dosen haben glaube ich beim Gleitschirm nur wenige probiert? Der Fehler ist jedenfalls nicht so gering, das kann jeder nachvollziehen der sich mit seinem Fluginstrument aufs Fahrrad oder ins Auto setzt in der Ebene bei Windstille und die Pieptöne in Relation zur Geschwindigkeitsänderung bewertet in Hinblick mit dem was wir an Fahrtwindänderungen (TAS) beim Kurbeln erfühlen.

Für alle nicht TEK Varios, die diesen Fehler vernachlässigen lautet die einfache Aufgabe: Differenziere ein verrauschtes Signal je nach Geschmack mehr oder weniger gedämpft und übersetze den Wert in ein aussagekräftiges Tonsignal. Verrauscht heißt Zeitverzug, das kann man dann durch die zusätzlichen Sensoren beheben.

Nicht umsonst sind viele erfolgreiche Vario Projekte Einmannprojekte.

@Benny87, der_Erhard, ich kann Euch die apk zum installieren und ausprobieren mailen. Schickt mir ne Email Adresse per PM

Gruß

Ole

[Der_Erhard]

AW: Smartphone als Variometer, es geht doch! Huawei Mate 20

@Ole,

PM an Dich ist gesendet....

Gruss
Erhard

[shoulders]

AW: Smartphone als Variometer, es geht doch! Huawei Mate 20

TEK Dosen haben glaube ich beim Gleitschirm nur wenige probiert?

Bei XCTracer arbeitet man an einer TEK, und damit mittelfristig auch an einer Art CAS.

CU
Shoulders

[Born2Fly]

AW: Smartphone als Variometer, es geht doch! Huawei Mate 20

Der Armin nutzt eine TEK am Renschler.

[Nolle]

AW: Smartphone als Variometer, es geht doch! Huawei Mate 20

Bei XCTracer arbeitet man an einer TEK, und damit mittelfristig auch an einer Art CAS.

CU
Shoulders

Mit TEK und IMU wäre evtl noch mal ein Schritt vorwärts, gerade bei starker Thermik halte ich den Fehler durch fehlende TEK für relativ groß.
Dann mag auch das Bild wieder stimmen, dass es die Smartphones nicht können. Bis dahin nur noch schnell soviel:

Da Datenblätter ja nicht genehm sind ein Rohdaten Vergleich vom ms5611(z.B in GoFly, Skybean und ich meine auch Xc Tracer) gegen bmp280 z.B in Sony Smartphones) :

http://electronics-from-t.blogspot.com/2016/02/lps25h-vs-ms5611-vs-bmp180.html?m=1

Bis mir jemand mal genau erklärt wie die Fluginstrumente Hersteller mit etwas anderem kochen als mit Wasser (Stichwort Luftdichte und Wetter) bleibe ich dabei, die Smartphones können es auch.

Gruß

Ole

[Nolle]

AW: Smartphone als Variometer, es geht doch! Huawei Mate 20

Eine Bemerkung noch zu dem oft vorgetragenen Hinweis, der Vergleich am Boden sei nicht zulässig und erst in der Thermik zeigt sich das wäre Können eines Instruments.

Meine Erfahrung beim Vergleich zweier Geräte ist, dass die Unterschiede am Boden größer sind als in der Luft beim Ein- und Ausflug in der Thermik, unabhängig davon ob mit oder ohne IMU. Das könnte an dem Fehler durch fehlende TEK liegen.

Und eine Bemerkung noch zu dem geposteten Video vom
Mate 20. Bewusst zeige ich auch das Verhalten mit geringen Geschwindigkeiten um deutlich zu machen was der Barosensor kann.

Gruß

Ole

[shoulders]

AW: Smartphone als Variometer, es geht doch! Huawei Mate 20

Vorweg: inzwischen sprechen wir ja nur noch über schnelles Piepsen, woran man regelmäßig erinnern muss - leider heißt der Thread ja immer noch sinngemäß "Smartphone = Vario" und das Statement, die Instrumentenbauer kochten auch nur mit Wasser, suggeriert zusammen damit lesefaulen Threadeinsteigern nach wie vor, das Smartphone könne ein Vario ersetzen. Kann es nicht, es ist (neben all seinen anderen Einschränkungen) nicht driftkompensiert, und das hat Du ja auch schon konzediert. Also vorm Weiterlesen die Klarstellung: es geht hier nur noch darum, dass der schnelle Sensor auch im Handy irgendwie eine Thermik korrekt abbilden könnte, alles darüber hinaus ist schon von Tisch!

Nun also zur reinen Filterung schneller Sensorwerte zum Behufe realistischer Abbildung der Thermik. Klar kochen ab hier alle Hersteller, egal ob von Handy(App) oder Fluginstrument, mit dem gleichen Wasser. Und das heißt "gute Mathematiker", hier speziell solche, die einen Kalman-Filter kapieren und gleichzeitig was von Fliegen verstehen. Die kosten freilich auch was...

Wenn Du ein solcher bist, wird das von Dir errechnete Piepsen nutzbar sein. Wenn einer Fluginstrumente herstellt, hat er hoffentlich einen solchen eingestellt (von einem Hersteller weiß ich das) oder den entsprechenden Auftragnehmer gut gewählt (das weiß ich von wenigstens zwei anderen).

Leider ist es auch so, dass "gescheit über Filter in Foren labern" nicht gleichbedeutend mit "einen guten schreiben können" ist - im Garmin-SDK zum Beispiel stecken zwei vorgefertigte in der API, aber nirgends ist dokumentiert, wie genau die rechnen. Als Ergebnis kann jeder App-Skripter, also auch ich, behaupten, Kalman-Filterung zu "können" - tatsächlich kloppt er aber nur einen weiteren Legostein ohne dessen tieferes Verständnis in seinen Code.

(genau deshalb habe ich übrigens in Zusammenhang mit XCTracey wohlweislich mit keinem Wort die Filter angesprochen...)

Ich selber traue mir das Identifizieren oder Entwickeln des lufttechnisch korrekten Filters nämlich nicht zu (die Macher der in Sachen Empfindlichkeit derzeit am höchsten gehandelten Instrumente übrigens auch nicht ) - aber wenigstens ein brauchbares Urteil über die Wahrscheinlichkeit, einen solchen in bestimmten Geräten vorzufinden. Oder eben auch nicht. Ich stütze dieses Urteil auf 12 Jahre intensive Beschäftigung mit Fluginstrumenten, Mitarbeit bei deren Konzipierung, Einblicke in die Besetzung und Entwicklungstätigkeit diverser Hersteller, eine satt vierstellige Zahl von Flügen und nicht zuletzt ein Mathematikstudium

Unfehlbar macht mich das aber nicht und es ist sowohl denkbar, das ich falsch liege als auch, dass es geniale Bastler gibt, die entgegen aller Wahrscheinlichkeit mit einem ganz anderem Background eine bessere Lösung hinbekommen haben. Wenn dem so ist: bring it on!

Fair fände ich dann aber auch, offen zu legen, was man anders macht und warum man glaubt, es könne bessere Ergebnisse liefern. Einfach nur "ich glaube es geht auch anders, ich mache mal irgendwas, die anderen können es auch nicht besser und Ihr solltet mir das einfach mal glauben" ist mir, sorry, zu wenig - sowas habe ich in den letzten 12 Jahren viel zu häufig gelesen, ohne das je tolle "Butter zu die Fische geliefert" worden wäre.


CU
Shoulders

"Echte Vögel kotzen nicht!"

[RaoulDuke]

AW: Smartphone als Variometer, es geht doch! Huawei Mate 20

...Kann es nicht, es ist (neben all seinen anderen Einschränkungen) nicht driftkompensiert,...

Welche Art der Driftkompensation meinst Du denn? Der MS5611 driftet laut Datenblatt maximal 1hPa im Jahr, das wäre selbst an einem Tag zu Verschmerzen. Die Temperaturabhängige Drift wird ja mit Referenzcode aus dem Datenblatt ausgeglichen.

[shoulders]

AW: Smartphone als Variometer, es geht doch! Huawei Mate 20

Siehe oben - wenn die gemessene Temperatur nicht der Außentemperatur entspricht (und da spielen Schaltkreistemperatur, Gehäuseform, Windangriff u. v. m. eine Rolle) oder die Dichtenänderung mit der Höhe nicht kompensiert wird, hilft das alles nichts.

CU
Shoulders

"Echte Vögel kotzen nicht!"

[shoulders]

AW: Smartphone als Variometer, es geht doch! Huawei Mate 20

Ist mir aber langsam auch alles egal. Wer sein Handy liebt und nutzen will, wird das tun und alle anderen Argumente zerpflücken. Smartphones sind sexy und spiegeln den Zeitgeist wieder, dagegen rudern ist verplemperte Lebenszeit. Einen Glaubenskrieg kann man nicht gewinnen.

Ich packe gerade meinen Schirm in der Sonne am LP (ganz ohne Urlaubsreise) und die Endorphine haben mich daran erinnert, wie sinnlos all diese hinter der Tastatur verbrachte Lebenszeit doch ist. Vielleicht schaffe ich es ja endlich mal, konsequenter danach zu leben


CU
Shoulders



"Echte Vögel kotzen nicht!"

[RaoulDuke]

AW: Smartphone als Variometer, es geht doch! Huawei Mate 20

Siehe oben - wenn die gemessene Temperatur nicht der Außentemperatur entspricht (und da spielen Schaltkreistemperatur, Gehäuseform, Windangriff u. v. m. eine Rolle) oder die Dichtenänderung mit der Höhe nicht kompensiert wird, hilft das alles nichts.

Um die temperaturabhängige Abweichung des Sensors zu korrigieren, braucht man die Temperatur des Sensors. Die Aussentemperatur wäre für eine temperaturkorrigierte Höhenanzeige interessant, da kann man dann aber auch die GPS-Höhe nehmen. Was das mit der Driftkompensation zu tun hat, erschließt sich mir nicht.
Ich glaube nicht, dass hier jemand einen Glaubenskrieg gewinnen will, aber Du wiederholst immer die gleichen Argumente, ohne dann ins Detail zu gehen. Was die teuren Mathematiker angeht: Ich könnte mir vorstellen, das bei Huawei mehr Stunden in die Integration des Drucksensor geflossen sind, als so ein durchschnittlicher Variohersteller an Entwicklungskosten in ein Gerät steckt.

[marcel1]

AW: Smartphone als Variometer, es geht doch! Huawei Mate 20

Ich könnte mir vorstellen, das bei Huawei mehr Stunden in die Integration des Drucksensor geflossen sind, als so ein durchschnittlicher Variohersteller an Entwicklungskosten in ein Gerät steckt.

Das kann man wunderbar theoretisch diskutieren, nur so viel dazu:

1. Huawai und auch die anderen Telefonhersteller haben bei der Integration sicherlich nicht 1 ct extra für die Ansprüche von flugsportbegeisterten Nutzern ausgegeben. Das ist nämlich eine uninteressante Splittergruppe unter ihren Kunden. Deren Zielgruppe ist die Masse und die fliegt nur mit RyanAir und co.

2. Praxiserfahrung: Davon hat Shoulders vermutlich um ein Vielfaches mehr als wir zusammen, was das Testen von Fluginstrumenten angeht. Und ich hab auch schon mal XC Soar auf nem Handy ausprobiert. Ist jetzt wohl wieder 2-3 Jahre her. Und das kann schon für bestimmte Dinge brauchbar sein, nur als Vario ist das im Vergleich zu meinen Fluginstrumenten meilenweit schlechter. Damit könnte ich eine Thermik zentrieren - wenn sie denn stark genug ist, daß es ohne auch ginge. 8-;

[BIKEandFLY]

AW: Smartphone als Variometer, es geht doch! Huawei Mate 20

Ich hatte anfangs auch mal XCTrack mit den internen Sensoren des dazu benutzten Huawei Mate 9 betrieben...funktioniert alles ausreichend, nur das Vario war schlichtweg nicht gebräuchlich. Als Vario hatte ich zu der Zeit eine andere vorhandene Piepse benutzt, und gar nicht erst eine Varioanzeige auf den XC-Track Bildschirm gepackt. Interessehalber aber mal kurz ausprobiert wie sich das interne Set-Up diesbezüglich schlägt. Fazit: Murks.

Da ich dann XCTrack überzeugend fand, hat mich geärgert, dass das Vario darüber nicht läuft, und mir einen XC Tracer dazugekauft.

[Nolle]

AW: Smartphone als Variometer, es geht doch! Huawei Mate 20

Der Threadtitel war reisserisch, mea culpa.

Als Maschbauing mit Spieltrieb und durchwachsenen Programmierkenntnissen wollte ich wissen, was aus einem Smartphone rauszuholen ist. Nicht mehr und nicht weniger. Das ganze kann man wegen mir Spielerei nennen, passt.

Das große Handicap der Geräte gegenüber Fluginstrumenten erschien mir in der Anzeige/Akustik des Steigwertes.

Zum Thema Höhe barometrisch fehlen mir noch Vergleichswerte. Smartphone und Fluginstrument auf gleiches QNH, dann ab in große Höhen und Baro Aufzeichnung vergleichen. Hat das noch nie jemand gemacht? Wo finde ich denn etwas dokumentiertes hierzu? Muss ich vielleicht selber machen bei nächster Gelegenheit.

Deinen Hinweis zum Thema GPS Höhe verstehe ich, allein auch hierzu fehlen mir dokumentierte Vergleiche zwischen Fluginstrument und Smartphone. Von welchen Fehlern reden wir im Praxisvergleich?

Wo ist egtl. der Thread zu dem Thema, ob Onlinecontest und zentrale Wettkämpfe überhaupt Smartphone Aufzeichnungen akzeptieren sollten? Irgendwie habe ich hier etwas verpasst oder es interessiert niemanden, denn zumindest im Backup sind doch extrem viele so unterwegs.

Den Begriff driftkompensiert scheinst du vor allem bzgl. dem Thema Höhe/Baro zu benutzen. Was genau machen die Fluginstrumente hier? Ich würde es gerne verstehen. Messen kann jedes Instrument nur Druck und Temperatur, wie da jetzt die Luftdichte anders behandelt werden soll vom Fluginstrument ist mir nicht klar. Temperatur aussen wäre wohl schon wichtig.

Im Gegensatz zum GPS
ist aber klar, dass sowohl bei Bosch, von denen der bmp380 kommt, als auch bei den Smartphone Herstellern an Höhenmessung gedacht wird.

Vom Tisch ist das für mich keineswegs. Vielleicht war ich da missverständlich.

So und jetzt zu dem was ich bzgl. Steigen gemacht habe. Du sprichst verniedlichend von schnellem Piepsen, ich suche eine sensible aber nicht zu nervöse Akustik und Anzeige. Für mich habe ich sie gefunden. Das zeigt mir auch der Flugtest im Direktvergleich zu einem Fluginstrument. Ich kann da ja auch nochmal n Video machen.

Was habe ich gemacht? Im Kern das hier:

https://github.com/Nolledoc/XCSoar_Huawei_Mate20_Variometer/blob/master/android/src/NonGPSSensors.java

Mehr "bring it on" als Quellcode geht doch egtl. nicht oder?

Die Erweiterung direkt in den Android sdk wraper geschrieben. Nicht elegant aber einfacher, weil man hier wie du richtig sagst auf teils Vorfusioniertes/Gefiltertes zurückgreifen kann.

Sensor.TYPE_PRESSURE
Der Barosensor wird vom Mate 20 gibt max. 30 Druckwerte pro Sekunde aus bei einem Rauschen RMS von 20-30 cm.

Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR liefert fertig fusionierte IMU Daten aus Gyroskop, Magnetometer und Beschleunigungssensor in Form von Quaternionen.

Sensor.TYPE_LINEAR_ACCELERATION liefert auch vorfusioniert die um die Gravitation bereinigte Beschleunigung in Gerätekoordinaten.

Die letzten beiden bringen nach weiteren Zwischenschritten ein Zwischenergebnis: Die um die Gravitation bereinigte Vertikale Beschleunigung in globalen Koordinaten. Das funktioniert auch unter Einwirkung von Zentrifugalkräften und Eigenrotation super.

Jetzt folgt der Hauptteil, ein diesmal selber geschriebener Kalman Filter mit einem dreidimensionalen Zustandsvektor. 1.Höhe, 2. Vertikale Geschwindigkeit, 3.Vertikale Beschleunigung. 2. Ist der gesuchte Wert, 1. und 3. sind jetzt Eingangsgrößen.

Formeln hiernach:

https://www.cbcity.de/das-kalman-filter-einfach-erklaert-teil-2

Das Ergebnis zusätzlich dem nativen C++ Quellcode übergeben und das dortige eindimensionale Kalman Filter für das Steigen wiederum entfernt. Tuning ist dann Parameter Trial and Error gewesen und noch ne kleine Fall Unterscheidung gewesen. Gewiss keine schöne Implementierung. Deswegen hatte ich auch nicht die apk verbreiten wollen.

Gruß

Ole

[Nolle]

AW: Smartphone als Variometer, es geht doch! Huawei Mate 20

Deinen Hinweis zum Thema GPS Höhe verstehe ich, allein auch hierzu fehlen mir dokumentierte Vergleiche zwischen Fluginstrument und Smartphone. Von welchen Fehlern reden wir im Praxisvergleich?

Ok, habe das Bild aus deinem Artikel hierzu gefunden.