Телеметрия (часть 1)
Да нивапрос, только она работать будет только на Nvidia видеокартах.
Почтовый ящик скиньте - перешлю.
Уважаемые, вопрос меня мучает… Как вся система датчиков будет работать в условиях гор, достаточно плотно стоящих рядом? Перепад высот несколько сот метров. Линии горизонта, как таковой, нет - она ломаная. Да и садиться не на вершине горы, а в межгорье. То есть надо сделать снижение, а потом сесть на ровной площадке. И при таких природных “катаклизмах” нередки плотные облака, кстати.
Уважаемые, вопрос меня мучает… Как вся система датчиков будет работать в условиях гор, достаточно плотно стоящих рядом? Перепад высот несколько сот метров. Линии горизонта, как таковой, нет - она ломаная. Да и садиться не на вершине горы, а в межгорье. То есть надо сделать снижение, а потом сесть на ровной площадке. И при таких природных “катаклизмах” нередки плотные облака, кстати.
Очень просто- никак.
Данная система предназначена для полетов в равнинной местности при нормальной погоде.
О чем в инструкции к Cо-Pilot написано английским языком.
А боевой ДПЛА (всепогодный и всерельефный) на ней сделать- нельзя 😦
Взлет и посадка выполняются вручную при отключенной система стабилизации.
Так что, “вопрос” Вас пусть не мучает.
А если опять начнет: зеленкой его 😃
Нужно еще заложиться на опоздание прихода с GPS информации по курсу на 2-3 секунды, и экстраполировать курс
Лично мне наблюдения за ГПС в кабине ан-2 наводят на мысль что опоздание инфы ГПС различное по разным видам инфы - модуль скорости/положение/направление движения. Ну и сама задержка минимальна при “равномерном и прямолинейном” и начинает возрастать при манёврах. Так что с экстраполяцией должны возникнуть сложности. Мне только мозгов не хватает сравнивать магнитный и ГПС курсы в течение всего круга, по этому я скорость и направление ветра “вычисляю” только два раза за круг - минимальная и максимальная скорости по ГПС соответственно дают курсы по и против ветра, разница приборной и ГПС скорости - скорость ветра.
Математически легко ввести кроме модуля/направления скорости ГПС ещё и модуль скорости к базе - даже при не совпадении курса на базу всегда можно вычесть на сколько изменилось расстояние до базы за ближайшую секунду.
Если при довороте на базу вместо ожидаемого увеличения этой скорости мы будем иметь её уменьшение - значит рулим не туда. Ну а алгоритм поиска максимума скорости на базу и последующих плавных виляний вокруг этого максимума скорости на базу будет (при скорости ветра менее скорости ЛА) вести нас на базу с больших удалений мне кажется. Вот только задержка сигнала “скорость на базу” будет больше чем просто скорость/курс ГПС - так что вилять придётся достаточно плавно, минимум 5-7 секунд на полуволну мне думается. Кстати прогноз времени до базы тоже можно сравнивать с оставшимся ресурсом АКБ с выдачей на ОСД сообщения типа “Прощай Самик” .
Если самик против ветра даже на полном газу не выгребает, то до свидания, самик.
Можно и снизится пробовать - у земли ветер обычно слабее но и препятствий больше, скорость в пикировании тоже растёт. Параметр “минимальная высота авто пилота” соответственно может потребоваться.
Генеральное направление ветра быть может полезно вводить перед стартом. Ну или предполагать что после взлёта пилот ведёт аппарат в основном против ветра секундок 10 и запоминать это как генеральное направление и скорость ветра.
Одним словом без 3х осей гироскопов и магнито и акселеро метров наверное не обойтись. Ну или хотя бы без разводки печатки мозга под эти маленькие корпуса, которые потом напаять, когда на них станет денег не жаль и математика упрётся в недостаток инфы.
Так же как и без проверки входящего потока данных на непротиворечивость с расстановкой приоритетов.
Сказать - легко, а написать эти горы непонятной математики - ну не очень легко.
Прикольно гуглится фраза GPS L1 L2.
Лично я думал что L2 уже вовсю эксплуатируется вояками, а оно так же как и L5 ещё только в планах - если верить статейке на GpsWorld. И частоты ниже чем 1500 МГц, а никак не сантиметровые. Прикольные характеристики картографического ГПС, особенно в части наличия “Нефильтрованные, несглаженные измерения псевдодальностей с низкими шумами, малой ошибкой многолучевости, малой временной областью корреляции и высокими динамическими характеристиками”. Ну то есть быть может фильтрация всё-таки может делаться не исходя из предположения “ускорение <2 G” (а если ускорение >2 G то обычный ГПС вычислитель отбрасывает данные) а на основании конкретной величины ускорения, предполагаемой из положения рулей и подтверждённой измерениями бортового акселя/гиры ? Стоимость именно таких штук которые могут выдавать не фильтрованные данные (или принимать извне значение измеренного ускорения для фильтра) - заоблачная ?
Ну и прикольный исторический предшественник текущего состояния этой темы - Fail-Safe - Автопилот для полетов по камере - быть может имеет смысл перечитать историю.
Я тоже наблюдал запаздывание изменения информации о курсовом угле при маневре на автомобиле (на другую внимания не обращал, так как в моей задаче интересовал именно курсовой угол) на 2-3 секунды с GPS с периодом выдачи данных 1 с. Прикупил недавно Garmin GPS18x-5Hz: buy.garmin.com/shop/shop.do?cID=158&pID=13195. Завтра постараюсь посмотреть его на этот предмет. Данный приёмник осуществляет выдачу информации с периодом в 200 мс. По-моему, данную модель не целесообразно использовать в данном проекте по соображениям относительно высокой стоимости (~200$), а также по массогабаритным показателям. Но если уж очень захочется, то можно вынуть его из корпуса и в этом случае массогабаритный показатель будет что надо! Останется только ценовой фактор.
про 5 герцовики я уже спрашивал, гуру почему-то плюются. Расскажите, пожалуйста о ваших результатах. Какой в гармине чипсет? Просто есть модельки модулей 5 гц существенно дешевле 200 баксов …
Если тупо верить рекламному проспекту на SIRF-III то у него до 10 Гц частота выдачи каких-то RAW data (быть может не обработанных) и до 4 Гц - данных о позиции. (Кстати при 1 сек данных о позиции модуль жрёт 75 мВт, при увеличении частоты опроса моща должна подрасти тепловая нагрузка тоже - энергопотребление кстати простой способ проверить действительно ли при опросе вычислитель пересчитывает данные или выдаёт их из буфера). А если верить em406-pasport.pdf то $PSRF103,<msg>,<mode>,<rate>,<cksumEnable>*CKSUM<CR><LF> содержит период в секундах, так что более одного раза в секунду (к примеру 4 или 5 раз) видимо придётся опрашивать, засылая на вход модуля что-либо типа $PSRF103,00,01,00,01*25 для выдачи GGA к примеру. Кстати вроде не задробили затею увеличить частоту ГПС данных путём увеличения числа приёмников - хотя я по англицки плохо понимаю. Прикольно было бы найти образ SiRFstarIII eva*luation Kit CD - быть может там есть чего полезного для увеличения частоты выдачи позиции ?
Потому как чем сложнее алгоритмы - тем медленнее рулить получится.
интересно, что насчитает самолет в случае порывистого ветра ну или если направление несколько - гуляет …
Среднее значение. Спень усреднения легко варьируется - обычный многопорядковый фильтр. При этом для сервы тяги можно сделать “отвод” от фильта второго порпядка, что даст более острую работу газом, а для нужд навигации - от 3-4 порядка.
Кто готов войти в долю по заказу - тихонько шепните в почту или сюда.[/font] 😎
Я готов 😃 Штучек 6-8.
про 5 герцовики я уже спрашивал, гуру почему-то плюются. Расскажите, пожалуйста о ваших результатах. Какой в гармине чипсет? Просто есть модельки модулей 5 гц существенно дешевле 200 баксов …
По-тому, что эти 5-10-100 герц - фикция. Кординаты по прежнему выдаются раз в секунду, только мозги приёмника “предугадывают” следующую точку исходя из траектории. На самолёте и обычные приёмники в манёврах почти бесполезны, а такие вообще покажут с точностью до сотен метров при болтанке.
На самолёте и обычные приёмники в манёврах почти бесполезны
Вот и мне кажется что если пытаться решить мат задачу коррекции уплывающих бортовых гир для любых неопределённых условий полёта, то можно упереться в невозможность, доказуемую мат-ски.
А если делить полёт на этапы с разными приоритетами инфы - редкие кратковременные “манёвры” где накапливающаяся ошибка интегрирования гиры 1 градус/минуту более доверителен чем ГПС который показывает экстра полир О ванную лажу и достаточно продолжительный основной полётный режим “равномерный и прямолинейный не перевёрнутый” (хотя бы по положению рулей и поддержанию нулевых угловой скорости/изменения баро высоты/изменения магнитного азимута на уровне чутья гиры/акселя/баровысотник) где на данные ГПС уже можно полагаться с задержкой в несколько секунд и через них пытаться корректировать уплывание - ту же “гировертикаль” к примеру да и баровысотник тоже.
Кстати я действительно не обратил внимания, что “чипы” в L1 сигналах с ГПС спутников повторяются через (ОДНУ ?) секунду. Если для успешного декодирования посылки (определения “псевдорасстояния” до пославшего её спутника) надо принять ВСЮ последовательность, пусть даже и с разрывами - тогда понятно, откуда растут ноги у 1 Гц определения позиции. Ну и тогда согласен - опрашивай/не опрашивай - а блин реальные данные из сигнала L1 чаще раза в секунду не получить.
Прошу рассмотреть общественность следующий алгоритм для определения поперечного крена модели.
Берём акселерометр, который может измерять постоянную составляющую ускорения, и ставим в плоскости, перпендикулярной продольной оси модели. Берём курсовой угол (с gps) и по разнице двух соседних его измерений вычисляем радиус кривой, по которой летит модель:
R = (180*L)/(Pi*delta_alpha), где L - длина дуги, м, а delta_alpha - разница курсовых углов, °.
Далее, производим компепнсацию показаний акселерометра на центробежное ускорение (V*V/R). С тем, как определять скорость, здесь, кажется, уже определились. Таким образом, мы будем иметь составляющую ускорения, непосредсвенно отвечающую за крен модели.
Хочу заметить, что данный алгоритм с успехом работает в системе, которая, помимо всего прочего, измеряет поперечный уклон дорожного полотна.
P.S. Если написал как-то непонятно - спрашивайте, разжую 😃
Просто есть модельки модулей 5 гц существенно дешевле 200 баксов …
А привести примеры можно?
Предложение от HL Planar по thermopile датчикам как-то не впечатлило:
Добрый день Тимофей,
Возможна закупка датчиков в количесве не менее 100 штук
1. Thermopile TS105-4
цена : 6,49 за штуку при условии покупки 100 штук
2. Thermopile TS105-3
LP: 6,84 за штуку при условии покупки 100 штук
Мы поставляем товар на условиях EW-Koeln, т.е. растаможкой наша фирма не
занимается. Если у Вас нет возможности самостоятельно растамаживать товар,
то
приобрести оборудование Вы можете также за национальную валюту через наших
партнеров в странах СНГ. В этом случае окончательная стоимость оборудования
и доставки в необходимый пункт назначения оговаривается с нашим партнером
отдельно.
С такой стоимостью и гемором по растаможке лучше уж голову от FMA заказать.
А привести примеры можно?
Так то в теме уже были ссылки , нужны еще - гугль поможет , например embeddedworks.net/…/evermore_e36_5hz_kit.html
Я видел на ссайтах автопилотной тематики подобные модули …
Но как вам уже объяснили, работать по нормальному он не будет так что экспериментируйте с гармином!
Так то в теме уже были ссылки , нужны еще - гугль поможет , например…
Спасибо, посмотрю как будет время.
…экспериментируйте с гармином!
А как же, обязательно!
Кстати, трудиться новый garmin будет в описанном выше алгоритме взамен относительно старого gps16.
Ребят, покритикуйте и мою идею на счет авиагоризонта:
для начала постулаты, т.е. то, что мы можем сейчас сделать (если я в этом ошибаюсь, то идея не верная)
- мы можем сделать на акселерометрах авиагоризонт но он будет уплывать в показаниях во времени и особенно при маневрах. Так?
- мы можем “измерить” ускорение в какой-то момент времени датчиком расположенным на модели и вдоль перпендикуляра к модели (т.е. это вертикаль, если модель летит прямо), на важно в каких единицах (хоть в попугаях), главное ведь можем? 😃
собственно по словам отца на самолетах (он летал на ан-2, 24, 32) авиагоризонт можно “калибровать”, видимо на наших самолетах была такая кнопка (на каких конкретно самолетах - не знаю, может и везде), выставляющая “горизонт” на приборе, тут я предлагаю сделать тоже самое, только на автомате:
считаем что в течение некоторого промежутка времени наш авиагоризонт дает точные данные. А периодически мы его калибруем.
Для этого нужно убедиться что мы летим без ускорения (т.е. сравниваем ускорение на земле и текущее). При этом чем угодно (хоть маятником 😃 ) определяем “горизонтальность”, иначе корректируем положение. И опять проверяем горизонтальность. До тех пор пока у нас не будет 0 ускорение и мы не будем горизонтальны. тогда можно корректировать наш авиагоризонт. Все.
Жду критики.
Ребят, покритикуйте и мою идею на счет авиагоризонта:
для начала постулаты, т.е. то, что мы можем сейчас сделать (если я в этом ошибаюсь, то идея не верная)
- мы можем сделать на акселерометрах авиагоризонт но он будет уплывать в показаниях во времени и особенно при маневрах. Так?
- мы можем “измерить” ускорение в какой-то момент времени датчиком расположенным на модели и вдоль перпендикуляра к модели (т.е. это вертикаль, если модель летит прямо), на важно в каких единицах (хоть в попугаях), главное ведь можем? 😃
собственно по словам отца на самолетах (он летал на ан-2, 24, 32) авиагоризонт можно “калибровать”, видимо на наших самолетах была такая кнопка (на каких конкретно самолетах - не знаю, может и везде), выставляющая “горизонт” на приборе, тут я предлагаю сделать тоже самое, только на автомате:
считаем что в течение некоторого промежутка времени наш авиагоризонт дает точные данные. А периодически мы его калибруем.
Для этого нужно убедиться что мы летим без ускорения (т.е. сравниваем ускорение на земле и текущее). При этом чем угодно (хоть маятником 😃 ) определяем “горизонтальность”, иначе корректируем положение. И опять проверяем горизонтальность. До тех пор пока у нас не будет 0 ускорение и мы не будем горизонтальны. тогда можно корректировать наш авиагоризонт. Все.Жду критики.
Последнее время активно играюсь с айфоном и не могу заметить никаких отклонений от всяких ускорений. В метро играю, летал в сочи, специально при взлете самолета и маневрах игрался с акселерометром, все нармуль. Есть игры которые чувствуют, но многие не чувствуют, как я понимаю программно они все компенсируют, и у них хорошо все получается.
Скажите, а с как точностью надо мерить горизонт?
В смысле - какие углы отклонения от реального горизонта допустимы?
Ребят, покритикуйте и мою идею на счет авиагоризонта:
для начала постулаты, т.е. то, что мы можем сейчас сделать (если я в этом ошибаюсь, то идея не верная)
- мы можем сделать на акселерометрах авиагоризонт но он будет уплывать в показаниях во времени и особенно при маневрах. Так?
- мы можем “измерить” ускорение в какой-то момент времени датчиком расположенным на модели и вдоль перпендикуляра к модели (т.е. это вертикаль, если модель летит прямо), на важно в каких единицах (хоть в попугаях), главное ведь можем? 😃
собственно по словам отца на самолетах (он летал на ан-2, 24, 32) авиагоризонт можно “калибровать”, видимо на наших самолетах была такая кнопка (на каких конкретно самолетах - не знаю, может и везде), выставляющая “горизонт” на приборе, тут я предлагаю сделать тоже самое, только на автомате:
считаем что в течение некоторого промежутка времени наш авиагоризонт дает точные данные. А периодически мы его калибруем.
Для этого нужно убедиться что мы летим без ускорения (т.е. сравниваем ускорение на земле и текущее). При этом чем угодно (хоть маятником 😃 ) определяем “горизонтальность”, иначе корректируем положение. И опять проверяем горизонтальность. До тех пор пока у нас не будет 0 ускорение и мы не будем горизонтальны. тогда можно корректировать наш авиагоризонт. Все.Жду критики.
У меня были точно такие же мысли: когда с гироскопов не идет никаких угловых скоростей, это значит, что мы летим равномерно прямолинейно (сейчас для простоты исключим линейные ускорения, например, боковые ускорения от порывистого ветра, но для нормальной работы и их надо как-то учитывать, например, усреднять направление g за 10 секунд, надеясь что среднее минимизирует влияние порывов ветра).
В этот момент смотрим по акселерометрам куда смотрит g, полагаем что этот вектор показывает точно на землю, и корректируем возможный уход углов крена-тангажа, накопленный по показаниям от гироскопов.
Затык только один - стоимость гироскопов. Это просто жопа 😦
Если кто-то найдет доставаемый в России трехосевой гироскоп или 3 одноосевых гироскопа суммарной стоимостью хотя бы меньше 2000 целковых, тому респект и уважуха.
Внимание: речь идет не об акселерометрах - эти недорогие, а о гироскопах - датчиках угловых скоростей.
Скажите, а с как точностью надо мерить горизонт?
В смысле - какие углы отклонения от реального горизонта допустимы?
Думаю, плюс-минус градус-два-три не роляют вообще. Это если речь идет об автопилоте. Если из-за неточной установки тангажа-крена вектор скорости за 5-10 секунд отклонится от базы или высота уйдет из заданного диапазона, автопилот всё равно подкорректирует.
стоимость гироскопов <> трехосевой гироскоп или 3 одноосевых гироскопа суммарной стоимостью хотя бы меньше 2000 целковых
Думается мне что за такой ценовый порог “корочки гуры” тоже будут очень долго ждать своего владельца.
Но дорогу осилит идущий, главное - что-бы было куда идти, не замуровывать себе тропинку в будущее, развести место на платке мозга хотя бы под не дорогие гиры от AD типа ADIS 16255 трех штук по пендикулярных 11х11 LGA корпусов - это я про то что к плате мозга придётся пару стоячих вертикальных платок припаивать если гиры закладывать в проект.
Просто “озарение” про алгоритмы быть может и придёт (ну или добрые люди подскажут) после выливания на пенопласт моря циакрина после безконтрольной (угловых скоростей-то нет на борту) потери оптическим горизонтом вертикали в “гористой местности” из домов/деревьев/прочих помех. (Ну или в случае верта - нормальных бабок на зап части и перекручивания моря болтов) И денег на гиры/прочее станет не жаль - лишь бы было место под 20 ног LGA х 3 штуки ну и про аксели/магнитометры не забыть до кучи.
Последнее время активно играюсь с айфоном и не могу заметить никаких отклонений от всяких ускорений. В метро играю, летал в сочи, специально при взлете самолета и маневрах игрался с акселерометром, все нармуль. Есть игры которые чувствуют, но многие не чувствуют, как я понимаю программно они все компенсируют, и у них хорошо все получается.
По большому счету в гражданской авиации ты испытываешь ускорение 2 раза за рейс: во время разбега, когда самолет набирает скорость и пробега, когда самолет тормозит всем чем может. Все остальное время - неспешный полет. На моделях вы не будете часами выдерживать курс и эшелон. Поэтому маневров будет как минимум на порядом больше чем во время 2-х часового полета на боинге 😃
У меня были точно такие же мысли: когда с гироскопов не идет никаких угловых скоростей, это значит, что мы летим равномерно прямолинейно (сейчас для простоты исключим линейные ускорения, например, боковые ускорения от порывистого ветра, но для нормальной работы и их надо как-то учитывать, например, усреднять направление g за 10 секунд, надеясь что среднее минимизирует влияние порывов ветра).
В этот момент смотрим по акселерометрам куда смотрит g, полагаем что этот вектор показывает точно на землю, и корректируем возможный уход углов крена-тангажа, накопленный по показаниям от гироскопов.
Затык только один - стоимость гироскопов. Это просто жопа 😦
Вот для определения линейных ускорений и нужно просто сравнить модуль вектора ускорения в покое и в текущий момент полета. Т.е. для начала смотрим длину вектора, если как на земле, значит считаем что он смотрит на землю.
Кстати совсем под носом в теме Мнения о X-ufo от Silverlit - люди пытаются совершенствовать/тестировать полётный стабилизатор, дорастают до 3х осевых гиро, иногда за не очень смешные бапки - аппетит приходит во время ходьбы - да и бюджетики аппаратов плавно растут. Так что к smalltim есть вполне на мой взгляд обоснованное предложение - не надо стесьняться проектировать систему под нормальные гиры по нормальной цене. Я уже понял что готовый калиброванный на заводе (по температуре и угловой скорости) датчик типа ADIS16355 за $400 не светит, но хотя бы 3 штучки по $60, сэкономить пару сотен, но не отказываться полностью ?