Создание собственной системы стабилизации
да магия всё это,
Я так размышляю (абстрагируясь от формул) по этой проблеме: по факту имеем два типа исходных данных
- угловая скорость(гира)
- смесь линейного и гравитационного ускорений (аксель)
Задача - отделить у акселя одно от другого.
Математика должна быть такова, чтоб в “отделяющем алгоритме” данные акселя (“разделяемое”) присутствовали только как аргумент , но никак не попадали в цепь обратной связи прямо или косвенно…
Иначе получим эффект “мюнхаузена” или иными словами “замкнутый круг” и далее тупик…
Достаточно ли для решения проблемы данных с гиры - вопрос открытый… , если нет то напрашивается “третья сила”…
никак не попадали в цепь обратной связи прямо или косвенно…
Иначе получим эффект “мюнхаузена” или иными словами “замкнутый круг” и далее тупик
Это неправильно, а последнее неправда, читаем про “взрослые” системы (см.стр.8)
Это неправильно, а последнее неправда, читаем про “взрослые” системы (см.стр.8)
Посмотрел… речь в документе (как я понял, опять же) идёт о калибровке гировертикали по гидроуровню (роль которого в нашем случае исполняет акселерометр)… НО речь идет о статической калибровке , т.е. сама платформа в процессе калибровки находится в состоянии покоя и линейно не перемещается. Да, “взрослые системы” на самолете так и работают, сначала на земле раскручивают гироскопы, затем их один раз калибруют и потом уже взлетают…
Так что “это неправильно” пока правильно…
во чё самое главное во всей установке )))
Для того, чтобы уменьшить указанную погрешность, в ЦГВ -10 предусмотрена возможность выключения поперечной коррекции при действии ускорений.
во чё самое главное во всей установке
Смотрим пост #6023 (😃)
неа… ещё раз - чё писал в алгоритме:
чем выше угловые скорости тем больше доверие акселю, а чем ниже тем больше доверие ДУС…
аксель нужен к сожалению…
неа… ещё раз - чё писал в алгоритме:
Конечно, нельзя отключать (если только не лететь “на ручках”, и то не факт что кульбит получится…), а надо сначала в акселе разделить ускорения а потом “подмешивать” в гиру.
Короче с чего начали тем пока и закончили - “как разделить ускорения ?”…
НО речь идет о статической калибровке , т.е. сама платформа в процессе калибровки находится в состоянии покоя и линейно не перемещается. Да, “взрослые системы” на самолете так и работают, сначала на земле раскручивают гироскопы, затем их один раз калибруют и потом уже взлетают…
Так что “это неправильно” пока правильно…
Коррекция горизонта присутствует постоянно, иначе самоль пролетев 3-4 часа от приполярных районов на юг к экватору будет иметь +60-70 градусов по тангажу. К сожалению не могу найти скан древней книги по классификации гировертикалей и приборов ориентации. Дык там написано, что БЕЗ коррекции работают только системы ориентации в “коротко, но ярко живущих” устройствах типа авиабомб и ракет ВВ и ВП (не крылатых, не баллистических).
“как разделить ускорения ?”…
Я писал обобщенный алгоритм, мат.реализация немного отличается, но логику вроде верно описал. И вообще постоянная времени коррекции должна быть достаточно большой, в профсистемах она больше “периода Шулера” (>5600 сек)
Конечно, нельзя отключать (если только не лететь “на ручках”, и то не факт что кульбит получится…)
вот старое моё кино без акселя
ничё так…
Коррекция горизонта присутствует постоянно
Это, и ниже сказанное, абсолютно верно… но эта коррекция идёт (уверен) уже не по “строительному уровню с пузырьком воздуха” а х.з. как… в космосе наверно по звёздам, в атмосфере ещё как то и чем то…
Но мы то всё пытаемся решить одним и тем же “строительным уровнем”, который решает в динамике проблему ошибки интегрирования угловых скоростей, но не может решить проблему влияния линейных ускорений на горизонт…
И по факту: нет у нас >5600 секунд на коррекцию, земля-матушка очень близко.
ничё так…
В данном случае роль “абсолютного датчика положения” исполняет (и довольно неплохо 😃)сам пилот НЛО…
Задача - отделить у акселя одно от другого.
В системе из акселя и гироскопа без доп. сенсоров, и в общем случае использования их в полетниках - ИМХО невозможно. Гироскоп нужно корректировать всегда, и даже если коррекция будет с плавающим весом, угадать когда понижать вес, гарантированно точно нельзя. У меня в контроллере подвеса максимум, что я придумал - фильтровать ориентацию по акселю НЧ-фильтром с большим периодом отсечки, к примеру 10 сек, чтобы хотя бы резкие движения не отлконяли горизонт. Но в случае полетника ускорения могут быть продолжительные, тут НЧ-фильтр не сильно поможет.
Но вообще непонятно, почему такой вопрос стоит - у полетников есть же GPS, он отлично помогает с определением, какие ускорения линеные, а какие - сила тяжести.
без доп. сенсоров,
Была у меня идея: а вот магнитометр находится внутри статического магнитного поля и “своими осями” в принципе может за него неплохо цепляться, нельзя ли математически с ним поработать и “подсунуть” его к гироскопу ??
Или я чё туплю ??
Была у меня идея: а вот магнитометр находится внутри статического магнитного поля и “своими осями” в принципе может за него неплохо цепляться, нельзя ли математически с ним поработать и “подсунуть” его к гироскопу ?? Или я чё туплю ??
Можно, он в наших широтах почти так же направлен, как и аксель так что и связать их можно. Но проблема в низком доверии к этому сенсору. Есть пространственная неоднородность магнитного поля Земли (нужно калибровать в каждом новом месте, притом калибровать очень точно), кроме того, есть источники магнитного поля на борту, и искажающие его объекты снаружи, которые сложно заранее предсказать и учесть. К примеру пролетаем над металлической конструкцией - компас показал изменение угла, и придется дергать гироскоп, который работает правильно. А в помещениях - вообще труба, там он скачет как безумный.
Была у меня идея: а вот магнитометр находится внутри статического магнитного поля и “своими осями” в принципе может за него неплохо цепляться, нельзя ли математически с ним поработать и “подсунуть” его к гироскопу ??
Дело в том, что нужны 2 и более НЕКОЛЛИНЕАРНЫХ вектора, идеальный вариант был бы если бы вектор магнитометра совпадал с осью Х, а аксль с осью Z. Алексей прав, в наших широтах 60% магнитуды компаса висит в вертикали, оставшиеся 30% сильно уводит местными наводками.
увы если закрыть глаза то ничем для нас вектор гравитации не отличается от вектора гравитации + горизонтальное ускорение, единственное на что можно полагаться - точный гироскоп.
по компасу недавно Тимур изучал характер магнитых полей в своем городе при помощи нескольких туричтических компасов.
сначала возникло мнение что компас “гуано” когда был куплен второй дорогой - оказалось с копасаом все ок. просто в некоторых местах вектор магнитного поля идет вертикально из земли. Их город в прошлом был славен добычей руды и производством никеля
ADXRS 😦
Плюс, нужен хороший математик, а то я вот нутром чую, что 0.5+0.5=литр, а математически обосновать не могу…
вектор магнитного поля идет вертикально из земли
Единственное что остаётся поковырять (мысли): брать за основу не абсолютное направление магнитного вектора, а его динамическое изменение отслеживать… т.е. “дельта поворота аппарата в магнитном поле” и потом как нибуть прифильтровывать (?) к акселерометру… может так удастся отделить гравитацию от ускорения…
т.е. “дельта поворота аппарата в магнитном поле” и потом как нибуть прифильтровывать (?) к акселерометру
Так проблема в том, что магнетометр сильно врет и без поворотов, и причину нельзя узнать. Пример: коптер летит прямолинейно равномерно, для IMU- полная статика. И тут компас показывает, что его угол начинает медленно отклоняться от угла гироскопа и акселерометра. Как это отделить от события “появились линейные ускорения” или от “гироскоп начал уплывать”, и кому доверять больше?
Кстати, при наличии подробной карты распределения магнитного поля в пространстве, ее можно использоавть, к примеру для точной навигации внутри помещения. Но реализовать ее в любой точке Земли пока что утопия.
И тут компас показывает, что его угол начинает медленно отклоняться от угла гироскопа
Я имел ввиду: брать разницу показаний текущего магнитного вектора и предыдущего за определенный период, получится, как бы, мгновенный признак (производная угла) изменения угловой ориентации в пространстве…
Потом из акселя также взять такую же производную, и вычесть одно из другого… по идее, в остатке будет именно производная линейного ускорение акселя, которую можно использовать…
(может это бред конечно, но пока похоже на правду 😃)
Кстати, при наличии подробной карты распределения магнитного поля в пространстве, ее можно использоавть, к примеру для точной навигации внутри помещения.
Ага, у меня в столовой, компас на расстоянии в полметра способен врать на 90 градусов (вот тебе и деревянный дом), я по незнанке откалибровал раз - такой унитаз получил - хорошо яблоня рядом была )))
производная линейного ускорение акселя
стесняюсь спросить, а что есть производная угла и производная ускорения, ну производная угла - угловая скорость, а ускорения?
Кстати, при наличии подробной карты распределения магнитного поля в пространстве, ее можно использоавть, к примеру для точной навигации внутри помещения. Но реализовать ее в любой точке Земли пока что утопия.
одним компасом - врядли, но если рассмотреть куб на вершинах которого стоят компасы, все они откалиброваны по расходам и офсету и нормализованы показания то при наличии хорошего алгоритма, вычитая показания одного из другого можно реализовать магнитное зрение 😃 по крайней мере вычислять внесенный источник магнитного поля, направление на источник, направление магнитных линий, силу и удаление
а если рассматривать подобный кластер из идеальных акселерометров то получаем гравитационное зрение, причем если акселерометры будут идеально малошумны то из наблюдений можно построить гравитационную модель солнечной системы (например луна создает весьма ошутимое влияние на гравитацию - вспоминаем про приливы и отливы)
отсюда мистика.
если вы откалибровали аксель в полнолуние … ))))