Search in topic

Smalltim OSD and autopilot (часть 1)

Я пока проанализирую работу по вашим постам. Просто я понял, что автопилот определяет горизонт по разнице температур. Земля теплее неба.
1)А не получится так что в поле зрения ИК датчика попадет солнце? Что произойдет в этом случае?
2) А какие возможности у автопилота?

А я вот не так пессимистичен 😜
В очередной раз советская наука одержала верх над здравым смыслом:
smalltim.ru/f/ap_tele_test.avi

Сейчас на Vimeo выложу.

smalltim autopilot plus telemery mini plus control panel test on Vimeo

Теперь спокойненько делаю в контрольной панели страницу настройки-калибровки датчиков (это чтоб можно было выбирать, как именно считать и показывать напряжения, чтоб вбить емкость батареи и т.д.) и вуаля.

прикольная мельница вышла😁

Я пока проанализирую работу по вашим постам. Просто я понял, что автопилот определяет горизонт по разнице температур. Земля теплее неба.
1)А не получится так что в поле зрения ИК датчика попадет солнце? Что произойдет в этом случае?
2) А какие возможности у автопилота?

Автопилот не меряет разницу температур. То есть, это можно, но не нужно. Датчики, которые там стоят, выдают напряжение, пропорциональное энергии ИК излучения, приходящего с разных направлений в пределах угла зрения датчика на его чувствительный элемент.

1. Диапазон чувствительности датчиков - длины волн 8…14 мкм, т.е. дальний ИК. Ни видимый свет, ни УФ, ни ближний ИК, ни всё остальное, что излучает Солнце, датчик не видит. Поэтому ему пофигу Солнце.

2. Список возможностей - кратко - следующий…

Пока сумбурно этак, потом структурирую.

а) Стабилизация самолета по крену и тангажу, 2 режима стабилизации с некоторыми отличиями
б) Автопилот с возвратом на базу и полетом по контрольным точкам
в) Логгер полетных параметров во встроенную память. Памяти хватает от ~40 минут полета до ~15 часов полета в зависимости от частоты записи.
г) Настройки, слив логов и мониторинг, обновление прошивок через Контрольную Панель на компуке, соединение с компуком по USB, всё что нужно - обычный кабелёк
е) 6 входных каналов (из них 2 управляющих, в данный момент используется только 1), 4 выходных канала - газ, элероны, РВ и РН
ж) Настройка всего, что пожелается настроить
з) Встроенный микшер элевонов, плюс добавим микшер V-хвоста и микшер вообще всего со всем
е) связь с телеметрией: генерация картинки на 4 независимых экранах, расположение элементов на каждом настраивается как угодно, экраны переключаются в полете
ж) бортовые датчики: пиродатчики, GPS, магнитный компас (опционально), плюс, если есть, то и телеметрия со всеми ее датчиками
з) Толпа условий для автоматического включения и выключения автопилота, каждое настраивается по желанию.
и) Прошивки скачиваются из Сети и обновляются двумя кликами мыши
к) Контрольная Панель и архитектура кода автопилота позволяют легко добавлять новые фичи, причем, на данный момент занято лишь 30% ресурсов чипа по объему кода и данных и ~20% ресурсов по временнЫм затратам - сейчас автопилот делает ~200 полных циклов математики и прочего в секунду, хотя задумывался на 25-50.
л) Беспроблемная работа с любыми приемниками, микшерами, гироскопами и прочими устройствами на входе.
м) всё русскоязычное.

to smalltim

когда ожидать автопилота…??? 😃 собираюсь покупать OSD и автопилот, и вот у вовы брать ну совсем не хочется 😃

Вовины OSD продаются вагонами по всему миру и smalltim OSD обкатана 2 годами эксплуатации и сотнями пользователей, так что тут уж выбирайте то, к чему душа больше лежит. У Вовы картинка сильно красивее, проц на телеметррии сильно мощнее, у меня же - проще (а с выходом mini - компактнее и легче) и есть бародатчики, если хочется. Зато у меня нет поддержки камер NTSC и расстояний-скоростей в футах-милях. Хвалят безглючность моей телеметрии, чувствительность модуля GPS и точность показаний датчиков, но ни smalltim, ни smalltim mini с Вовой я не сравнивал - не довелось полетать на Вовиной электронике.
И то и то можно свободно купить хоть сейчас.

С автопилотом у меня ситуация интереснее. Он летает у тест-пилотов с начала 2009 и накопился уже большой опыт эксплуатации, куча замечаний и поправок реализовано, еще б о льшая куча фич добавлена. За это коллегам огромное спасибо. Около десятка плат расползлось по России и СНГ, 6 разных типов самиков на нем летали, один автопилот улетел. Пилот подцепил несовместимый GPS модуль.
По закону подлости, пилот летал со включенной стабилизацией, и в момент потери связи с передатчиком модель гарантированно свалилась бы (летающее крыло) и ее бы нашли, но стабилизация не дала модели свалиться и она ушла за горизонт на failsafe с так и не включившимся из-за отсутствия данных с GPS автопилотом.
Несколько дней назад я, наконец-то, связал телеметрию с автопилотом, поэтому могу теперь спокойно клепать пилоты с точки зрения аппаратной части - до этого не было гарантии того, что вся система заработает без доработки готовых красивых нарядных плат паяльником и навешивания соплей из резисторов, проводков или чего там придется навешивать…

Плюс, плату автопилота надо переразводить - эксплуатация показала, что разъемы на нем расположены очень неудобно, все плюются. Надежность и помехоустойчивость можно пуще прежнего улучшить. С платками пирометров неудобно обращаться… Ну и mini вышла взамен старой телеметрии - зачем ей такая большая плата автопилота, что есть сейчас? 😃

В общем, сам автопилот по фичам у меня уже интереснее, чем Вова или кто-нибудь другой в данном классе, по дружелюбности к пользователям - всё русскоязычное, родное, да и я сам здесь, спрашивайте, требуйте, и т.д., по цене - борюсь за снижение цены всеми силами. По срокам готовности - не хочется кормить никого завтраками, торопиться, а потом исправлять косяки ценой ремонта или потери моделей. Может быть, slides прав, и до нового года я с запуском обновленного пилота в серию не успею. Но времени до этого еще больше месяца, может быть, и успею…
По возможности модернизации и наворачивания следящими антеннами, трекерами, новыми датчиками, всяческими цифровыми каналами, компьютерным софтом и т.д. - возможности закладываются изначально, идей вагон, нет только времени делать всё и сразу. Всё будет выпущено в порядке очередности.
Хотите сразу - Вова или EagleTree или Dragon или Ardu или еще 5-6 систем от разных производителей разной степени навороченности продаются. В общем, любой каприз за Ваши деньги 😃

Скажите, а будет у автопилота возможность управлять моделями, у которых элероны работают раздельно по двум каналам?

Тим.
Попробовал установить Контрольную панель на старенький ноут ( Пентиум 2, 233мГц,96 ОЗУ, Windows 98). Ругается, что проблема с какой-то MSCOREE.DDL. Не долго думая взял да и поменял Винду на ХР. Теперь вообще, при загрузке контрольной панели пишет: “Ошибка при инициализации приложения (0xc0000135)”
Вопрос:
1 Может ли Панель работать с Windows 98 и какие драйвера кроме JRE_Flip нужны?
2 Чего может не хватать при свежеустановленном ХР?

Тим, а не намечается ли на плате автопилота портика с шиной I2C? Это значительно упростило бы создание в будущем дополнительных модулей расширения. Так можно было бы получить модуль для увеличения кл-ва входных выходных каналов управления например, триггеры для различной автоматики… и т.д. Можно было бы реализовать давнюю идею со смещением картинки телеметрии…😇

Тим, а не намечается ли на плате автопилота портика с шиной I2C?

Да, да, присоединяюсь к вопросу. Было бы очень интересно иметь на плате автопилота разъем I2C или SPI.

>Скажите, а будет у автопилота возможность управлять моделями, у которых элероны работают раздельно по двум каналам?

Уже есть. Один элерон подключается на вход канала 1(элероны), второй - на вход канала 2 (руддер), выходы с пилота на элероны - с выходов 1 и 4.
Такую схему использовали на DG-1000.

Тим.
Попробовал установить Контрольную панель на старенький ноут ( Пентиум 2, 233мГц,96 ОЗУ, Windows 98). Ругается, что проблема с какой-то MSCOREE.DDL. Не долго думая взял да и поменял Винду на ХР. Теперь вообще, при загрузке контрольной панели пишет: “Ошибка при инициализации приложения (0xc0000135)”
Вопрос:
1 Может ли Панель работать с Windows 98 и какие драйвера кроме JRE_Flip нужны?
2 Чего может не хватать при свежеустановленном ХР?

Каюсь, я считал, чтор Microsoft.NET стоит уже у всех подряд. Скачайте и поставьте, например, 3.0: www.microsoft.com/downloads/details.aspx?FamilyId=…

>Да, да, присоединяюсь к вопросу. Было бы очень интересно иметь на плате автопилота разъем I2C или SPI.

SPI уже есть, но его не используешь толком. Он уже используется для работы с памятью и с телеметрией.
Еще есть USART вход-выход.

I2C сделаю, но при его использовании потеряется 1 из двух управляющих каналов - функции TWI (это ж I2C?) ног проца совпадают со многим тем, что уже занято 😃

>Скажите, а будет у автопилота возможность управлять моделями, у которых элероны работают раздельно по двум каналам?

Уже есть. Один элерон подключается на вход канала 1(элероны), второй - на вход канала 2 (руддер), выходы с пилота на элероны - с выходов 1 и 4.
Такую схему использовали на DG-1000.

ну и раддер тады в пролете ?😈

ну и раддер тады в пролете

А есть АП, обрабатывающие больше 4-х каналов РУ?

У меня на Cularis-e тоже возник вопрос, как делать бабочку через АП? Пока, сажаю без бабочки (на одних закрылках), но в принципе обходной вариант есть:
Элероны вешаются через V-микшер. Один вход V-микшера к АП, другой - напрямую к свободному канала приемника. АП -шный сигнал трактуется, как элероны, а второй - как елеватор. При правильном программировании и настройке FailSafe от РУ все будет работать, как нужно. А пока планер ведет АП, закрылки и прочие бабочки - практически не нужны.

А у меня вообще после слава богу недолгого общения с планером сложилось впечатление, что “крокодил” особо-то и не тормозит. Вот изменение камбера закрылками вещь исключительно полезная, но и только…

Двуэлеронный вариант меня больше заинтересовал со стороны реализации дифференциала, что особо актуально для планера…

Двуэлеронный вариант меня больше заинтересовал со стороны реализации дифференциала, что особо актуально для планера…

В смысле? Когда две сервы в разные стороны должны работать что-бы элеронить? (Так это конструктивно исправить можно). Или еще где?

Дмитрий, а ты попробуй без крокодила вывалиться из мощного термика. Ну или просто спикировать с 500м вертикально. Ну и крокодил на малых скоростях не столько тормозит, сколько позволяет терять больше высоты не набирая скорости. Ну и еще от кучи разных факторов зависит его эффективность.

А есть АП, обрабатывающие больше 4-х каналов РУ?

А вот для того и спрашивал про I2C. Что потеряв один оригинальный упр канал, пожно будет подключить хоть 10 управляющих и 10 выходных каналов, дополнив АП платкой расширения…

А вот для того и спрашивал про I2C. Что потеряв один оригинальный упр канал, пожно будет подключить хоть 10 управляющих и 10 выходных каналов дополнив АП платкой расширения…

А зачем Вам они через АП? Вы хотите научить АП термики ловить?

Это как пример, мало ли чего в будущем захочется подключить, или чему научить АП.
А так у нас сейчас только 6 входных и 4 выходных канала. и только 30% загрузки процыка
А вот пример того что можно было бы реализовать имея больше.
К примеру старая идея с отслеживанием положения камеры и двиганием картинки телеметрии 2 канала.
Выброс парашюта (если самик потерял связь прилетел домой, а связь так и не восстановилась, и батарейка кончилась круги нарезать) 1 канал
Рудер + раздельные элероны 2 канала.
Стабилизация камеры 2 канала
Итого
нужно иметь + 3 входных и + 6 выходных канала дополнительно к тем что уже существуют

Итого нужно иметь + 3 входных и + 6 выходных кнала.

Боюсь, это уже совсем другой автопилот получится. 😉
Хотя модульный подход, наверное, самый правильный в таком деле.

Дмитрий, а ты попробуй без крокодила вывалиться из мощного термика. Ну или просто спикировать с 500м вертикально. Ну и крокодил на малых скоростях не столько тормозит, сколько позволяет терять больше высоты не набирая скорости. Ну и еще от кучи разных факторов зависит его эффективность.

А вот поэтому я и говорю, что слава Богу, мало общался с планерами. ну их, в эротическое путешествие. крен без скорости дал, на низкой высоте штопор и капец, вопрос, как я этот момент по камере вырулю, оно мне надо ???

Так, вернемся к нашим баранам.

Результат анализа свежих логов baychi (возврат автопилотом самика с 2.5 км - автоматическое срабатывание при тесте дальности радиоуправления) показал очень интересную вещь.
Многие FPV самики устроены так, что при даче газа они начинают задирать нос и “вспухать”, причем, даже подача (сравнительно небольшого) воздействия на руль высоты в сторону земли ситуацию не меняет - они продолжают набирать высоту при подопущенном вниз РВ.
Автопилот в такой ситуации, глядя на необходимость снизить высоту до требуемой, генерирует требуемый угол тангажа, равный разнице высот, умноженной на чувствительность автопилота по высоте. При этом требуемый угол тангажа ограничивается из контрольной панели, во избежание слишком резких маневров при включении автопилота.

Далее разница между требуемым и текущим углом тангажа умножается на чувствительность системы управления по тангажу и подается на РВ. (Д компонент там тоже есть, но он в ситуации не роляет).

Из-за влияния движка самика и задирания носа вопреки действиям РВ при этом появляется постоянная ошибка между требуемым и текущим углами тангажа. В итоге автопилот очень неохотно снижает высоту или вообще тащит модельку домой с небольшим набором высоты.

Как лечить - варианта три:

1. Увеличить “чувствительность” системы управления по тангажу (П часть контроллера тангажа). Но это может привести к излишней резкости руления по тангажу и, потенциально, к раскачке, которую придется лечить увеличением “упреждения” по тангажу (Д часть контроллера тангажа)

2. Позволить пилоту бОльшие углы тангажа в режиме автопилота, заведомо больше, чем возникающая из-за “вспухания” ошибка. Заодно-увеличить чувствительность автопилота по высоте. Уже намного лучше, но излишне большие углы тангажа при включении автопилота при большой разнице высот - риск разогнаться слишком сильно при снижении или банально не вытянуть при наборе высоты.

3. Введение интегрального компонента в систему управления по тангажу. Это вылечит вспухание/клевки самика при игрой газом и в режиме стабилизации 1 и 2, и в режиме автопилота. Весовой коэффициент интегрального компонента по умолчанию выбирать таким, чтобы его вклад в управление в течение 2-3 секунд становился сравним со вкладом пропорционального коэффициента.

В полете это будет выглядеть так:

1. Режим стабилизации 1 и 2:

• Без интегрального компонента:
  а) Летим без мотора в горизонте. Даем газ. Самик задирает нос и начинает набирать высоту. Если нужен плоский полет, нам приходится парировать тангаж ручкой или триммером.
  б) Летим на полном газу в горизонте. Сбрасываем газ. Самик опускает нос и начинает терять высоту. Если нужен плоский полет, нам приходится парировать тангаж ручкой или триммером.

Знакомо? 😃 Меня, например, на Изике и Toro900 это жутко бесит. 😃
А если выкос движка неправильный или моделька корявая - вообще финиш.😃

• С интегральным компонентом:
  а) Летим без мотора в горизонте. Даем газ. Самик задирает нос и начинает набирать высоту. Через 2-3 секунды самик опускает нос в горизонт и продолжает “вспухать”, находясь в плоскости горизонта.
  б) Летим на полном газу в горизонте. Сбрасываем газ. Самик опускает нос и начинает терять высоту. Через 2-3 секунды самик поднимает нос в горизонт и продолжает планировать , находясь в плоскости горизонта.

2. Режим автопилота.

• Текущий угол тангажа приводится к требуемому непрерывно, а ошибка, связанная с влиянием газа, убивается в течение 2-3 секунд.

Вывод.
Введение интегрального компонента в тангаж никак не должно влиять на управляемость и послушность самика при активном маневрировании и только поможет при спокойном полете с игрой газом в режиме стабилизации и при полете в режиме автопилота.
Углы коррекции датчиков горизонта с интегральным коэффициентом никак не связаны: поставил датчики криво - изволь подлетнуть пару разиков и ввести углы в Контрольную Панель, ибо математикой это не лечится 😈

Дополнительно, наконец-то можно спокойно сделать давно обещанный режим полета по прямой: набор и снижение высоты не сразу после включения автопилота, а линейно от текущей высоты до точки с целевыми координатами и высотой.

Введение интегрального компонента в канал крена не требуется - все последние логи показывают практически идеальное поведение моделек при разумных настройках ПД контроллера.

Огромное спасибо baychi за логи, с меня как только так сразу - свежая прошивочка для тестовых автопилотов.

Насчет “вспухания” - все верно и при управлении от РУ легко лечится микшированием Газ->РВ (у меня на уровне 7% запрограммированно). На АП ты же специально заложил матрицу взаимных коэфффициентов. Если-б она уже работала, я бы ее задействовал.