flybrain. передатчик + приемник + автопилот. powered by stm32

AlexSneg
Drinker:

А нафига в фпв летать с такими углами?

Уж если делать, то делать хорошо, либо не делать совсем.

kimu:

второй гироскоп/пиродатчик повернутый градусов на 45 относительно первого

Для инерциалки это не имеет никакого смысла. проще иметь 8 референсных body frame’ов и переключаться между ними на ходу при переходе арктангенсов из одной четверти в другую во время расчета углов эйлера. А кватерниону положения вообще наплевать, он про арктангенс даже не догадывается. Он везде гладко без сингулярностей вращается. Кстати, похоже в 3D анимации так и делают.

Drinker
AlexSneg:

Уж если делать, то делать хорошо, либо не делать совсем.

Сейчас я у себя проверю, хорошо-ли я сделал.

kimu
baychi:

Разрыв начинается в арктангенсе, когда при неопределенности надо вычислять реальный roll.

Тогда также радикально как и со вторым гироскопом:
Считать параллельно второй roll, но сдвинутый градусов на 45. Когда первый приближается к 80 градусам, данные берутся со второго (сдвинутого)+45 градусов на который он сдвинут. Вышли из опасной зоны - переключаемся обратно на образцовый roll.

Только наверно сожранные ресурсы не будут стоить полученного результата…

SkyWorker
Drinker:

А нафига в фпв летать с такими углами?

Сказали в FY и сделали, как есть… 😃

AlexSneg:

Уж если делать, то делать хорошо, либо не делать совсем.

Спасибо, Вам, Алекс, за вашу работу! С таким подходом просто не может получится плохо.

kimu
kimu:

Считать параллельно второй roll

Или даже даже тому единственному roll сдвигать ноль. На выходе же не будет разницы, оно сразу насчитало 90 градусов, или сначала 45, а потом к ним отдельно ещё 45 прибавили.
Так и на обычных, железных, гироскопах (если память не отшибло) рамки двигают чтоб не сложились, а реальный угол определяется с учётом поправки.

smalltim
baychi:

ИМХО, проще вообще не пытаться вычислять его в такой ситуации, как например делает АП от Smalltim.

Я вычисляю, но у меня Roll не крутится 😉

Drinker
smalltim:

Я вычисляю, но у меня Roll не крутится

И у меня не крутицца, а честно ложится “на спину”

через 20 минут обещают можно смотреть.

baychi
smalltim:

вычисляю, но у меня Roll не крутится

Насколько я помню, ты ввел дополнительную логику защищающую алгоритм горизонта от неопределенностей.
Или теперь все “гораздо проще”? 😃

AlexSneg
Drinker:

И у меня не крутицца, а честно ложится “на спину”

На видео вижу график pitch, про roll ничего не вижу. Можешь одновременно показания pitch + roll + yaw совместить разными цветными линиями?

smalltim:

Я вычисляю, но у меня Roll не крутится

Дельтами по углам работаешь, при этом постоянно изменяя референсное положение? У тебя положение тела кватернионом описывается?

Drinker
AlexSneg:

На видео вижу график pitch

Это ролл. Специально только его выводил, чтобы мешанины не было. В примере ролл прыгает от 0 до 180 град при переходе питча через 90 град.

AlexSneg:

Можешь одновременно показания pitch + roll + yaw совместить разными цветными линиями?

Щя сделаю.

Яв гад, мешает на графике - затирает линии ролла и питча. Оставил тока их. Ролл красный, питч синий. Все отлично видно.

AlexSneg
Drinker:

Ролл красный, питч синий

Ну, ролл то почему у тебя поплыл? Он не должен плыть. Ты же ось ролл не вращаешь. С какого бодуна он вдруг на 180 развернулся?

Еще раз. Если ты берешь плату, ставишь ее горизонтально и начинаешь вращать pitch, то изменяться по кругу должен только один угол - pitch.
У тебя же мы наблюдаем как раз обсуждаемый эффект. Поначалу roll = 0, а pitch растет. Начиная с какого-то момента pitch ~80 градусов, roll резко начинает расти. И растет до тех пор, пока pitch не выйдет с другой стороны. Сделай масштаб мельче по временной оси для первого подъема графиков, ты увидишь сразу.

Drinker
AlexSneg:

С какого бодуна он вдруг на 180 развернулся?

Да потому что тело НА СПИНУ ложится и после 90 градусов питча летит в противоположную сторону.

Самолет переворачивается, понимаешь? Хотя вращения вдоль оси Х нет. Но нас интересует ролл и питч относительно ЗЕМЛИ.

AlexSneg:

pitch ~80 градусов, roll резко начинает расти.

Ничего подобного.

Я понял, мы о разных вещах говорим. Ты очевидно говоришь об углах поворота платы как таковых. А я говорю о положении платы относительно земли. В твоей нотации, да ролл не должен прыгать. Но это несколько другая задача.

Вот в фишке 30-й например, есть режим удержания горизонта - положение платы по отношению к земле. И есть режим удержания углов по трем осям - это отслеживаются повороты платы по её собственным осям.

Но если опираться только на собственное вращение платы, то через некоторое время мы окажемся несколько в ином положении относительно земли, чем думает алгоритм. Погрешности, дрейфы никто не отменял.
Всё, я тебя понял.

AlexSneg
Drinker:

Ничего подобного

Смотри внимательно на свои графики. Есть точка пересечения pitch = roll = 90
И это не абстрактные углы, а вполне конкретные, вычисленные твоим алгоритмом в момент времени t

Drinker:

Но нас интересует ролл и питч относительно ЗЕМЛИ.

В этой точке имеем самолет развернутый на 90 градусов по roll относительно земли по твоим графикам.

И на самом деле по барабану, кто как хочет это назвать. Главное факт в цифрах и графиках. Попробуй визуализировать свой график и ты увидишь в точке pitch=90 не просто линию, как ты видишь на графике, а увидишь винтообразное вращение тела. Особенно если еще yaw подключишь.

Drinker:

то через некоторое время мы окажемся несколько в ином положении относительно земли, чем думает алгоритм

Нет, не окажемся, так как есть начальное референсное положение и есть коррекции по акселю и компасу, а это абсолютные измерения. Да с дрейфом вокруг нуля, но абсолютные.

Drinker
AlexSneg:

Смотри внимательно на свои графики. Есть точка пересечения pitch = roll = 90

Да не, такие графики из-за того, что цыфры в ком порт идут с большим интервалом, по-этому четкие вертикали не получаются. Это проверено однозначно. Я в коде вставку делал, которая запоминает ролл и питч в районе 90 град. с частотой работы фильтра, затем выводил эти циферки. Все чотко - ролл встает или на примерно 180 или на -180 в момент перехода питча через 90 град.
Почему примерно 180 или -180? Потому что невозможно ручками перемещать ось Х строго в вертикальной плоскости, а ролл при задранном питче больше зависит от наклона платки уже по оси Z.
Короче надо делать стенд лабораторный и по уровням - отвесам выставлять.
А оно надо?

Кстати и яв перекладывается на противоположное направление. Всё правильно.

AlexSneg
Drinker:

Да не, такие графики из-за того, что цыфры в ком порт идут с большим интервалом, по-этому четкие вертикали не получаются. Это проверено однозначно.

Ну не может такого быть чисто математически. Не может функция арктангенса внезапно перепрыгнуть 0 -> 180. К тому же я вижу четкие закругления roll, когда оно от нуля вверх ползти начинает, значит есть промежуточные положения, иначе была бы прямая линия без закругления. А в середине, когда ты pitch раскачиваешь, вообще четко дуги видно и в ноль не перекидывается. Покажи формулы для расчета roll-pitch-yaw из кватерниона. Или у тебя не кватернион состояния?

Drinker
AlexSneg:

Или у тебя не кватернион состояния?

ЕКФ, кватернион.

AlexSneg:

К тому же я вижу четкие закругления roll,

Я же говорил, трудно мне держа пальцами чотко двигать платку. В том опыте паразитные вращения присутствуют.

AlexSneg:

Покажи формулы для расчета roll-pitch-yaw из кватерниона.

Стандартные формулы:
Roll = atan2(2*(q0*q1+q2*q3), q3*q3-q2*q2-q1*q1+q0*q0); //рад
Pitch = -asin(2*(q1*q3-q0*q2));
Yaw = atan2(2*(q0*q3+q1*q2), q1*q1+q0*q0-q3*q3-q2*q2);

Да, и линии, проходящие через пики питча как раз прямые.

Держи цифири:
первая - питч, вторая - ролл, третья яв
Дрожжание около 88-89 градусов питча - дрожжание рук.
0.83,71.17,18.78,-0.58 0.88,71.45,18.98,-0.58
0.65,71.68,18.77,-0.58
0.91,71.92,18.75,-0.59
0.08,72.11,18.03,-0.59
0.06,72.48,18.03,-0.59
0.04,72.95,18.01,-0.60
0.24,73.16,17.88,-0.60
-0.15,73.48,17.74,-0.60
-0.26,73.60,17.91,-0.59
0.07,73.74,17.68,-0.59
-0.15,73.97,17.78,-0.59
-0.06,74.22,18.19,-0.58
0.32,74.58,18.02,-0.58
0.24,74.85,18.28,-0.58
0.30,74.88,18.09,-0.57
0.43,75.08,18.24,-0.57
0.41,75.39,18.05,-0.57
0.63,75.55,18.50,-0.56
0.54,75.76,18.27,-0.56
0.50,75.92,18.22,-0.56
0.61,76.03,18.37,-0.56
0.79,76.41,18.45,-0.56
0.70,76.71,18.52,-0.56
0.87,76.75,18.40,-0.56
0.51,77.01,18.10,-0.56
0.53,77.25,18.08,-0.56
0.65,77.22,18.45,-0.57
0.56,77.36,18.10,-0.57
0.36,77.56,17.91,-0.57
0.58,77.70,18.40,-0.57
0.80,77.74,18.27,-0.58
0.56,78.10,18.13,-0.58
0.57,78.32,18.11,-0.58
0.56,78.60,18.43,-0.57
1.00,78.70,18.56,-0.57
0.91,78.98,18.39,-0.57
0.56,79.14,18.24,-0.57
0.67,79.34,17.91,-0.57
0.23,79.55,17.89,-0.57
0.42,79.80,18.03,-0.57
0.38,79.86,17.90,-0.57
0.44,79.97,17.77,-0.56
-0.09,80.10,17.07,-0.56
-0.83,80.19,16.53,-0.56
-0.78,80.13,17.31,-0.56
-0.46,80.18,16.88,-0.56
-0.73,80.39,16.84,-0.56
-0.83,80.48,16.73,-0.56
-0.80,80.48,16.82,-0.56
-0.62,80.60,16.83,-0.56
-0.90,80.79,16.74,-0.56
-0.53,80.84,17.14,-0.56
-0.22,80.90,17.26,-0.56
-0.41,80.99,17.14,-0.56
-0.48,81.23,16.53,-0.56
-0.99,81.36,17.16,-0.56
0.20,81.52,17.64,-0.56
0.22,81.69,17.70,-0.56
0.09,81.84,17.47,-0.56
-0.14,81.89,17.30,-0.56
-0.08,81.87,17.40,-0.56
0.14,82.08,17.74,-0.57
0.23,82.17,17.38,-0.57
-0.21,82.22,17.31,-0.57
-0.10,82.23,17.31,-0.57
-0.06,82.35,17.39,-0.57
-0.02,82.43,17.29,-0.58
-0.16,82.62,17.38,-0.58
0.25,82.65,17.52,-0.58
-0.26,82.74,17.03,-0.58
0.12,82.97,17.65,-0.59
0.01,83.28,17.10,-0.59
0.37,83.39,18.10,-0.59
1.16,83.40,18.18,-0.59
0.39,83.56,17.70,-0.58
0.08,83.64,17.02,-0.58
-0.38,83.61,17.15,-0.58
-0.29,83.59,16.83,-0.58
-0.77,83.79,16.33,-0.58
-1.02,83.86,16.28,-0.58
-1.24,83.85,16.04,-0.58
-1.02,83.86,16.33,-0.58
-1.62,84.01,15.66,-0.58
-1.29,84.04,15.73,-0.59
-1.99,84.05,15.40,-0.59
-1.92,84.06,15.30,-0.59
-1.69,84.14,15.96,-0.59
-0.89,84.19,16.86,-0.61
-0.09,84.21,16.82,-0.61
-0.77,84.24,16.87,-0.61
0.55,84.35,17.49,-0.61
-0.57,84.29,15.98,-0.62
-1.61,84.28,15.62,-0.62
-1.17,84.34,16.31,-0.62
-1.20,84.48,15.72,-0.62
-1.85,84.47,15.47,-0.63
-2.18,84.40,14.54,-0.63
-3.39,84.35,14.13,-0.63
-2.40,84.47,14.93,-0.63
-2.89,84.55,14.21,-0.66
-3.22,84.55,14.01,-0.66
-3.32,84.82,13.63,-0.66
-3.08,85.12,15.47,-0.66
0.04,85.47,17.44,-0.66
0.13,85.56,17.17,-0.66
-0.07,85.76,17.22,-0.66
-0.24,85.87,17.08,-0.66
0.28,85.87,17.19,-0.66
-0.31,85.90,16.67,-0.68
-1.25,86.02,15.56,-0.68
-1.23,86.03,16.87,-0.68
0.61,86.06,17.40,-0.68
-0.75,86.11,16.24,-0.68
0.39,86.15,18.80,-0.68
1.69,86.28,18.43,-0.68
1.00,86.34,18.56,-0.68
2.08,86.51,19.42,-0.71
3.34,86.82,21.45,-0.71
4.48,87.15,21.89,-0.71
5.98,87.32,24.25,-0.71
8.99,87.37,26.93,-0.71
9.73,87.51,26.79,-0.71
9.12,87.46,26.31,-0.71
10.02,87.52,27.53,-0.71
10.86,87.57,28.56,-0.71
11.34,87.64,27.98,-0.73
10.52,87.66,27.33,-0.73
9.36,87.67,25.79,-0.73
8.38,87.67,25.90,-0.73
9.24,87.84,25.88,-0.75
6.32,88.01,22.37,-0.75
4.79,88.06,21.26,-0.75
2.12,88.07,18.17,-0.75
-0.45,88.16,14.04,-0.75
-5.60,88.20,11.74,-0.75
-2.58,88.20,15.57,-0.75
-0.73,88.18,16.69,-0.75
-0.13,88.21,16.11,-0.75
-1.58,88.33,16.08,-0.75
1.43,88.51,18.98,-0.75
2.90,88.56,21.39,-0.75
5.14,88.60,20.26,-0.75
1.42,88.52,18.62,-0.75
1.56,88.60,18.21,-0.75
-0.61,88.70,14.65,-0.75
-2.87,88.84,14.06,-0.75
-6.45,88.91,8.01,-0.75
-8.87,88.91,11.46,-0.76
-8.36,88.91,6.14,-0.76
-12.50,88.95,3.00,-0.76
-15.75,89.11,-0.23,-0.76
-18.38,89.14,-0.23,-0.77
-17.10,89.17,-2.18,-0.77
-25.29,89.30,-14.01,-0.77
-35.72,89.51,-14.56,-0.77
-30.35,89.58,-16.71,-0.78
-35.37,89.68,-16.60,-0.78
-50.48,89.93,-128.19,-0.78
-158.21,89.64,-146.95,-0.78

Кстати, четвертая цыфра - высота по bmp085

AlexSneg

У тебя в этом логе только приближение к pitch 90
вот у тебя конец лога. Ты почти приблизился и пошел эфект плавного переворота.

Drinker:

-0.61,88.70,14.65,-0.75 -2.87,88.84,14.06,-0.75 -6.45,88.91,8.01,-0.75 -8.87,88.91,11.46,-0.76 -8.36,88.91,6.14,-0.76 -12.50,88.95,3.00,-0.76 -15.75,89.11,-0.23,-0.76 -18.38,89.14,-0.23,-0.77 -17.10,89.17,-2.18,-0.77 -25.29,89.30,-14.01,-0.77 -35.72,89.51,-14.56,-0.77 -30.35,89.58,-16.71,-0.78 -35.37,89.68,-16.60,-0.78 -50.48,89.93,-128.19,-0.78 -158.21,89.64,-146.95,-0.78

Давай так. Сделай файл подлиннее, только двигайся по pitch медленно и несколько раз, стараясь держать плату горизонтально пройдешь питч несколько раз от 45 <-> -45 с переходом через 90. Давай мне свой текстовый файл, я его тебе визуализирую на экране и дам видео посмотреть. вот тогда ты сам убедишься. А можешь еще чего накрутить, чтобы мы красивую картинку посмотрели. Потряси там платку всяко разно.

Формулами ты пользуешься теми же, что и я 😃 Значит эффект есть, не может не быть. Давай длинный лог мне в личку зашли или тут ссылку дай на закачку.

Drinker
AlexSneg:

эфект плавного переворота.

-0.61,88.70,14.65,-0.75
-2.87,88.84,14.06,-0.75
-6.45,88.91,8.01,-0.75
-8.87,88.91,11.46,-0.76
-8.36,88.91,6.14,-0.76
-12.50,88.95,3.00,-0.76
-15.75,89.11,-0.23,-0.76
-18.38,89.14,-0.23,-0.77
-17.10,89.17,-2.18,-0.77
-25.29,89.30,-14.01,-0.77
-35.72,89.51,-14.56,-0.77
-30.35,89.58,-16.71,-0.78
-35.37,89.68,-16.60,-0.78
-50.48,89.93,-128.19,-0.78
-158.21,89.64,-146.95,-0.78

Ага, щяс. Афигенно плавно, учитывая частоту 250герц. Целых 0.056 секунды длился процесс.
Ты что, хотел чтобы мгновенно?

AlexSneg:

Формулами ты пользуешься теми же

Вообще-то других и быть не может.

AlexSneg:

Ставим самоль на бок под 90 градусов, чем точнее, те лучше. А теперь пробуем вращать его медленно вокруг pitch оси.

А этот опыт зачем? Если так делать, то только яв будет меняться.

AlexSneg
Drinker:

Ты что, хотел чтобы мгновенно?

я бы хотел, чтобы вообще никак. И дело не во времени, сколько он длится, а в том, что даже по твоим цифрам, если самолет попадает в -25.29,89.30, и там зависает, то ты не знаешь какой у тебя roll. И реально твои цифры говорят о том, что в промежутке от 85…95 ты будешь иметь зону неопределенности. Много ли это 10 градусов? По моим понятиям это дофига. Или ты будешь пытаться рулить в этом промежутке?

Drinker:

А этот опыт зачем? Если так делать, то только яв будет меняться.

Проделай на своей платформе, только с визуализацией вращающегося тела, а то не поймешь. В свои собственные цифры ты не веришь.

serj

Короче, Алекс похоже не может “пощупать”, что такое углы Эйлера 😃
Каждый следующий угол отсчитывается от предыдущего. Они так построены. Обычно все используют последовательность YPR, ( Yaw Pitch Roll ) но можно делать и RPY, никто не запрещает.
тогда ничего крутится при 90 градусном тангаже не будет…

Вообще откуда эта непонятная привязанность - что надо управлять по углам эйлера, которые в принципе не могут описать вращение полностью, как широта и долгота- земной шар?

varvar

Ребята, вы столько страшных слов наговорили - а не поясните и мне заодно, как-нибудь посермяжнее: на входе фильтра Калмана при перевороте получается разрыв - от 180 градусов до -180. Фильтр от этого просто дичает. Как “свернуть” шкалу и сделать непрерывной? Только, если можно, без страшных слов 😃 Хорошо, когда складываешь целые числа - и проблемы нет, после 0xFFFF следует 0. А как бы здесь извратится? Простите, если вопрос глупый - ну ни разу ни арихметик я.