Search in topic

FY-20A/FY-21AP - Катайский трёхосевой стаб на MEMS гирах и акселерометрах + OSD и автопилот

В положении вертикально корректировка именно крена(который теперь относительно земли курс) невозможна, потому как он находится на земной оси Z. Там где до этого был РН. Для этой оси у киайца нет реферанса. на который можно равняться. Поэтому он будет пытаться держать его только за счет гироскопа и следовательно плыть.

Положение искусственого горизонта первично, команды на руль высоты и элероны вторичны, как производные (в литературном смысле) от взаимной текушей ориентации устройства относительно виртуального (то есть по соображениям этого устройства) горизонта. Другими словами, инерционный модуль вычисляет положение плоскости горизонта (или оси, перпендикулярной ему) относительно осей коробочки в любой момент времени и затем уже вторичный модуль высчитывает команды на сервомашинки. Таким образом провесев сколько угодно времени вертикально, FY-20A прекрасно понимает, что горизонт сейчас пердендикулярен продольной оси и ничего никуда со временем не плывет. Вернув устройство в горизонтальное положение, гороскопы распознали повороты и пересчитали положение горизонта. Таким образом дрейф будет крайне незначительным, накопившейся только за время поворота из-за ошибок гироскопов.

Добавил лог и проделал серию опытов.
FY21AP на вращающемся стуле в 45 см от центра. Направление коробочки - стрелкой в сторону вращения (как на карусели). Программка пишет лог в текстовом файле. Структура лога:
время; крен (-180 - +180); тангаж (-90 … +90); PPM элеронов (мкс); PPM РВ; PPM газа; PPM РН; Attitude error (0-2000).

Скорость вращения от 0.5 до 1.5 оборота в сек (вращал вручную). Примерно по 20 оборотов в каждом опыте.

Проделано 6 опытов: 1) При начальном крене порядка 0. 2) При крене в 40 градусов наружу; 3) крен 90 градусов наружу; 4) Крен 45 градусов внутрь. 5) Крен 0, скорость вращения максимальна. 6) Вращение назад. 😃

Файл лога выложил здесь: files.mail.ru/NLBVBS
Не анализировал, пора бежать на работу.
Если у кого будут соображения по поводу постановки подобного эксперимента, пишите, вечером смогу проделать.

Логика алгоритма пока довольно туманна. Все явно посторено на постоянных перекалибровках, а выбор момента определения вектора силы тяжести основан на равенстве 0 угловых скоростей.

Это не соответствует выложенному вами видео…Иначе бы он не притягивал в развороте искусственный горизонт к гравитационному. Или скорость разворота 10-15 гр/с для него - нулевая 😃

Идеально- положите его в машину и поездите по кругу метров 40 диаметром со скоростью 40 км/ч хотя бы. хотя по зиме это проблема - скользко… 😃

Это не соответствует выложенному вами видео…Иначе бы он не притягивал в развороте искусственный горизонт к гравитационному.

Возможно я просмотрел этот момент. Подскажите где?

положите его в машину и поездите по кругу метров 40

Сергей, у меня нет машины. 😃

Беглый осмотр лога показал что ошибка по крену практически во всех экспериментах доходила +\-30 гр.

Беглый осмотр лога показал что ошибка по крену практически во всех экспериментах доходила +\-30 гр

В простых ситуациях +/-10 градусов. Замечательна правда огрромная AERR в конце, когда я вращал модуль хвостом вперед. 😃
Считаю, пока экперемент сильно предварительным. Я сначала сделал, а потом стал читать форум и не учел Ваших рекомендаций в посте N966. Вечером ппробую проделать все более тщательно.

чем это нам грозит? Самик гарантированно потерпит краш?

Как минимум может не вырулить домой. Для краша надо довести ошибку градусов до 60. Попробуем… 😃

Для краша надо довести ошибку градусов до 60

Вы сначала расскажите какие пируэты в воздухе должен совершить самолет перед включением автовозврата, что бы не вырулить? И сможет ли самолет совершить их, имея крылья и полноценный хвост? Ситуацию, когда что-то оторвалось и самоль кубарем летит вниз мы рассматривать не будем 😃

Беглый осмотр лога показал что ошибка по крену практически во всех экспериментах доходила +\-30 гр.

Странно. А еще странней, что горизонт иногда наклонялся со скоростью 20 градусов в секунду. Ничего пободного я в полетах не замечал. Горизон уходил максимум градусов на 10 после полминуты вращения с максимальной возможной скоростью на Твинстаре. Может это какие-то сырые данные, без усреднения, или просто в реальном полете сложно возпроизвести такие перегрузки, на это и расчет.

Пришел FA-20A пару дней назад… При перевороте вдоль поперечной оси (тангаж) больше чем на 90 градусов коррекция элеватора (руль высоты) пытается выровнять перевернутый самолет горизонтально (но пускай пока вверх ногами), в то время как элероны резко отклоняются влево или вправо, в зависимости от того куда “ближе”.

Андрей, я тоже купил этот девайс. В обычном (неперевернутом) состоянии команды выполняются очень плавно, тогда как в перевернутом полете элероны работают релейно на максимумах. У Вас нет опыта использования его в перевернутом полете? Как при этом релейном управлении ведет себя самолет? Не слишком ли его будет дергать?

У Вас нет опыта использования его в перевернутом полете? Как при этом релейном управлении ведет себя самолет? Не слишком ли его будет дергать?

Со включенным FY-20A в режиме возврата в горизонтальное положение самолет не будет лететь в перевернутом состоянии. Для перевернутого состояния включайте режим удержания (режим 3D) или полностью выключайте прибор и рулите самолетом сами.

Опять повращал коробочку. Добавил вывод куса в лог, что-бы видеть скорость вращения (забавно, что курс работает даже без GPS - за ноль принимается направление при включении).
На сей раз начинал с медленного вращения (оборот в 2-3 секунды), постепенно ускоряясь до 1.5-2 об/сек.
Обратил вниманиена на зажигание синего индикатора при скорости вращения более 1 об.сек. Вероятно при этом линейные ускорения превышают некий порог. Значение AERR так-же сильно возрастает. При снижении скорости вращения, синий LED гаснет. В положении “на боку” и “наружу” (когда вектор ускорения не совпадает с ожиданием направлением поворота модели), зажигание синего индикатора наступает быстрее.

Логи выложил здесь: files.mail.ru/0PKV9S Второй файл FY21статика - снят в спокойном состоянии при разных положениях коробочки - для примера.

Добавил вывод куса в лог, что-бы видеть скорость вращения (забавно, что курс работает даже без GPS - за ноль принимается направление при включении).

А можно вот этот момент по-подробнее? Что есть курс? 21-ы способен держать направление полёта без GPS? Интересно, как это будет выглядеть на практике…

Никак, курс будет дрейфовать вместе с дрейфом вертикальной оси потому что отсутствует реферанс по которому можно тримировать, может я конечно ошибаюсь, но как то так. Проверить тоже легко, положить, включить и через 1-5 мин сравнить запомненный курс и текущий.

Все равно не понял, что значит курс без GPS… и далее по тексту. Чем нам это может помочь? Если спутники пропадут, самолет, успевший развернуться на базу, продолжит свой путь прямолинейно? Александр, какова ваша трактовка или практический опыт?

Да че непонятного? Если есть корректировка вертикальной оси по спутниковым координатам, что было бы вполне логично. То, спутники пропали, и АП может пользоваться данными от IMU о курсе он будет рулить пользуясь данными о курсе от IMU но при этом начнется уплывание и все закончится полетом по большооооому кругу 😃 Осталось выяснить скорость дрейфа. Поможет это при временных пропаданиях данных с ГПС т.е за 1-2 минуты курс может уплыть не очень сильно. Осталось выяснить есть ли такая корректировка.

Из инструкции:

In case GPS signal is lost during flight – e.g. in very cloudy weather - the autopilot will be
switched off automatically. The FY-21AP will go into Mode 3: Fixed Altitude Stabilized
Flight Mode until GPS position is regained.

Иными словами, ни слова не сказано о попытке удержать направление при пропаже GPS сигнала. Высоту удержать обещают, и КМК это обещание 21-й держит (если не принимать во внимание вопиющие случаи неповиновения самика у Антона)

Что есть курс? 21-ы способен держать направление полёта без GPS? Интересно, как это будет выглядеть на практике…

Положение при включении принимается за 0 (север). Без GPS изменение курса отслеживается ориентируясь на гироскоп РН. В статике держит прекрасно, за несколько минут на столе курс меняется в пределах пары градусов. При вращении также был удивлен относительной стабильностью курса. В первых опытах (при небольшом наклоне) после 20-30 оборотов курс совпадал с исходным на +/- 10 градусов (в логе это хорошо видно). При больших углах и скоростях, когда AERR возрастала до 500-1000 начинал врать.
Разумеется, без GPS реальный курс будет плыть. Но относительная стабильность позволяет фейтеховцам делать такие устройства как FY-90Q (стабилизатор для квадрокоптеров).

Проанализировал лог вращения. Выяснилось.

1. Скорость вращения стула была максиммум 1 оборот в секудну 😃. Обычно она менялась от 0.5 об.сек в начале опыта до 1.0 в конце.

2. Ошибка по крену и тангажу практически нигде не превышала +/- 10 градусов.

3. Более подробно погрешности выглядят так:
   Положение_Крен___Тангаж
   Ровно +9.6/-11.2 +11.4/-8.9
   30 внутрь +7.1/-11.3 +10.7/-7
   45 внутрь +8.5/-5 +9/-6.2
   90 внутрь +10.3/-8.7 +10.2/-6.7
   30 наружу +7.8/-6.1 +8.6/-3.8
   45 наружу +17.1/-9 +15.3/-10.7
   90 наружу +8.2/-5.7 +7.5/-5.9

4. Худшим оказался вариант с установкой коробочки 45 градусов наружу, то есть когда модель наклонена в налево, а поворот идет направо. 😃 Для наглядности график дан именно по этому режиму.

Выводы: Пока получается, что сбить FY-21AP в домашних экспериментах не удается. Погрешности в реальных полетах явно больше.

PS: Заметил сильную зависимость погрешностей от прогрева устройства. В первые минуты после включения - гуляние курса и самих углов - весьма значительные. То есть перед полетом рекомендуется выдержать FY-20/21 не менее 3-5 мин во включенном состоянии, что-бы температура внутри ее стабилизировалась.

Еще раз проанализировал поведение FY21AP в полетах. Вот подборка на 11 мин, с примерами ухода и возврата горизонта. Во всех случаях гирогоризон отстает от реального. Получается, все еще примитивнее. Как будто FY21AP просто использует интегральную составляющую акселей для нахождения вектора G, а гироскопы работают в лучшем случае, как ограничители. 😦

Коллеги! Что для нас, практически применяющих FY девайсы, самое главное? Конечный результат, отличный от морковки. Когда на видео начинает врать горизонт - в этот момент самолет не летит кубарем к земле,… заметьте, он даже не теряет высоту! Покажите мне на видео опасные моменты! Я сколько не смотрел не смог найти таковых…