Телеметрия (часть 1)
Вы готовы мириться с погрешностью вычисления и отображения курса на базу до 10-15 градусов, когда углы крена и тангажа ненулевые? Точный-то курс автопилот всегда при необходимости сможет узнать, приведя крен и тангаж к нулям.
Для возвращения на базу врукопашную вполне достаточно знать примерное направление, большая точность не нужна, всё равно ветром болтать будет. А по мере приближения к базе и гораздо большая погрешность не сыграет роли, главное попасть в район взлета.
С уважением.
Как- то не в тему…
- Я тему ADC поднял на примере !СВОИХ! ошибок и наблюдений(вариометр, гироскоп для вертолета).
- Пусть Smalltim скажет, если я не хвалил OSD…и его самого!
- Только литературного кружка не хватает 😵
То, что Вы анализируете свои ошибки- весьма похвально!
Но вопрос был о другом: есть ли в Вашем творчестве успешные и работающие конструкции?
А ошибок при любом реальном действии- у кого хочешь (в т.ч. и у меня- вагон) 😦
Как раз против превращения реальной темы в пустую болтовню- я и выступаю 😃
Предвидя встречный вопрос к себе- отправляю Вам в личку ссылки на мои конструкции (дабы не быть обвиненным в саморекламе )
Для возвращения на базу врукопашную вполне достаточно знать примерное направление, большая точность не нужна, всё равно ветром болтать будет. А по мере приближения к базе и гораздо большая погрешность не сыграет роли, главное попасть в район взлета.
С уважением.
С погрешностью “курса на базу” в 15%- точно на нее не попадешь. Достаточно посчитать треугольник с гипотенузой 2км 😦 Даже в поле зрения не прилетишь.
Но и биться скажем, за 0,1*- тоже смысла нет, поскольку раз в сек. приходит коррекция курса с GPS и самолет “доворачивает” в нужном направлении.
2 Smalltim: если ставить компас- то 3х координатный, ибо врет при крене 2х- страшно.
А с пирометрами- боюсь вы все бежите не туда: смысл FMA -два пирометра без усилительных каскадов (т.е. две термобатарейки DEXTER DST 60) включены встречно! А операционник нужен с нулевым дрейфом.(AD8552)
Тем самым они компенсируют температурный уход, и на выходе операционника- всегда (при равной “засветке” пирометров) сидит точно половина питания- 1,65 в.
Точность определения крена- около 3*
С погрешностью “курса на базу” в 15%- точно на нее не попадешь. Достаточно посчитать треугольник с гипотенузой 2км 😦 Даже в поле зрения не прилетишь.
Но и биться скажем, за 0,1*- тоже смысла нет, поскольку раз в сек. приходит коррекция курса с GPS и самолет “доворачивает” в нужном направлении.
Следует учитывать метод наведения.
Например, при простейшем методе “погони” когда курс на базу расчитывается каждый раз с приходом новых данных ( а у нас координаты раз в секунду идут) при ошибке и 20 и30 градусов точно на базу он не попадет, но круги метров 300 описывать будет 😃
правда траектория будет полукругом 😃
Вы готовы мириться с погрешностью вычисления и отображения курса на базу до 10-15 градусов
15 градусов - это ±7 или ±15* ? Ну то есть речь про размах или про модуль ?
Для возвращения на базу врукопашную вполне достаточно знать примерное направление,
С погрешностью “курса на базу” в 15%- точно на нее не попадешь. Достаточно посчитать треугольник с гипотенузой 2км
Считать гипотенузу на мой взгляд не имеет смысла - потому как при приближении к базе (а оно будет приближаться при ± 15* ошибке) гипотенуза тоже будет уменьшаться.
Вот лично мне думается что когда в пара прыге на визуальной ориентации (и “автопилот” в голове которая нифига не калькулятор) 2-3 км удаление от базы с высотой 1000-1500 м (у моего купола равновесная вертикаль около 6 и горизонт около 17 м/сек) ошибка 15* - да её (ошибку) ваапще визуально не заметишь - поправка на ветер и болтанка купола значительно выше, да и невозможно постоянно глядеть “на базу”, определяя направление - в воздухе полно доп факторов которые тоже внимание отвлекают, соответственно “поправки” в курс вносятся не очень часто, раз в 5 сек быть могет на высоте. Перед землёй на 100 и менее метрах - естественно всё внимание переключается на “базу” 1х1 метр к примеру ну или коридор 1х50 метров - поправки в курс вносятся чаще - около 2 раз в сек. И не надо забывать что “визуальный курс на базу” (который я определяю в парапрыге) и “курс вектора реального движенияна относительно земли базу” (который определяет ГПС - две большие разницы. А большинство парапрыгеров приходит на базу без ГПС при наличии видимости - и справляются ведь и мотора не имеют ваапще и на второй круг уйти ещё никому не удавалось. Лично я свою глазомерную точность оцениваю ±15 или даже более градусов. Главное идти в направлении базы, хотя бы в квадрант базы (90* или ±45 ошибки), согласен. Увеличение ошибки приведёт только к увеличению пути полёта, но цель всё-равно достигнется. А вообще SmallTim как любитель численного эксперимента мог бы и самостоятельно проверить “условие сходимости ряда” - при какой величине ошибки модель перестанет приходить на базу. Мне кажется что это будет ошибка более ± 90 град - когда мы перестанем приближаться к базе в полёте. А “комплексировать” магнитный и ГПС курсы придётся по разному при достаточно малом и достаточно большом удалении от базы - приоритеты должны поменятся.
15 градусов - это ±7 или ±15* ? Ну то есть речь про размах или про модуль ?
Считать гипотенузу на мой взгляд не имеет смысла .
Я ничего “на глаз” не оценивал.
Все описанное проверялось сначала- ездой на машине, затем- плаванием на модели катера, которая дает условия, максимально приближенные к полету (кроме изменения высоты и возможности потери улетевшего аппарата) в том числе и снос от ветра.
Только после всего этого- леталось на самолете…
А умозрительные вычисления при проверке на местности столько “ляпов” дают- лучше и не пробовать 😦
По моему, погрешность 15% и 15 градусов совсем не одно и то же.
С уважением.
Погрешность в экстремальных случаях может быть до 90 градусов.
Но ничего, с трехосевым магнитометром и пирометрами, думаю, будет полегче.
Проблема пирометров в том, что с ними из разницы в сигналах со смотрящих вправо-влево и вперед-назад пирометров трудно высчитать точные углы крена и тангажа, ибо разница ведет себя хитро. С возрастанием угла разница возрастает, а на нулевых углах она нулевая, так что система стабилизации будет работать на ура.
В то же время разница нифига не прямо пропорциональна углу. Но посчитать углы более-менее точно всё-таки можно. Надо взять и проинтегрировать распределение чувствительности датчика в конусе его поля зрения по, скажем, ста сегментам от 0 до 100 градусов, и составить табличку в формате “разница-угол”, где разница - нормализованный (приведенный к интервалу от -1 до 1) разностный сигнал с пары пирометров, а угол - получаемый угол тангажа-крена.
Но корректно работать это всё будет только если известно, как нормализовать текущую разницу сигналов с пирометров, а для этого надо знать, какой уровень сигнала будет, если один пирометр видит только землю, а второй только небо.
Подозреваю, что и в том числе для этого продвинутые системы на пирометрах имеют третью пару пирометров, где один смотрит вниз, а второй вверх.
2 Smalltim: если ставить компас- то 3х координатный, ибо врет при крене 2х- страшно.
Подтверждаю. У меня сейчас двухосевой - планировалось обмерять его в горизонтальном (по БСО) положении. При таком раскладе работает, но зависимость крена/указуемого_курса значительная и нелинейная.
А такие вещи,в программе, меня как-то пугают. А использует ли функция delay_us() таймер? Уверен нет- это макро на ассемблере, которое наверняка запрещает прерывания при входе в нее. Замечательно полезно!
А вы хотите, чтобы автоматический генератор занимал таймеры по своему усмотрению? “Замечательно полезно!”
Мы спорим о необходимости задержки между переключением канала и стартом преобразования, так? Граждане утверждают, что за нас всё решили и в любых условиях атмел сам догадается, что делать. Ибо его умные дядьки проектировали. При чём тут таймер?
Но корректно работать это всё будет только если известно, как нормализовать текущую разницу сигналов с пирометров, а для этого надо знать, какой уровень сигнала будет, если один пирометр видит только землю, а второй только небо.
Подозреваю, что и в том числе для этого продвинутые системы на пирометрах имеют третью пару пирометров, где один смотрит вниз, а второй вверх.
Тот, что смотрит вниз, может смотреть на нагретую крышу дома, а вверх - на единственное в небе облако. И всё…
Думаю, это сделано просто для того, чтобы не утруждать юзера калибровками. Включил - оно само отстроилось. И не надо крутить самолёт в руках.
А нелинейность, видимо, вызвана углами преломления фильтра. Галий, как и турмалин, и кварц, имеет явно выраженную кристаллическую решётку и проождение лучей от угла неодинаково. + отсутствие оптической системы в пирометре. Это я в инете начитался 😁
А вообще, зачем нам углы крена? При влючённом стабилизаторе крена развернуть самолёт можно рулём направления, блинчиком. То есть автопилот будет держать крен автоматически, что позволит ему же управлять рулём направления не заботясь о завалах. Автопилот такого типа проще в разы, чем автопилот, обеспечивающий виражи. Насколько знаю, автопилоты некоторых учасников так и работают.
>А нелинейность, видимо, вызвана углами преломления фильтра
Фильтр там - плоская пластина, углы преломления не роляют.
Всё гораздо проще. Освещенность сенсора пропорциональна косинусу угла между нормалью к поверхности сенсора и линией, по которой падает луч, несущий энергию.
Ну и плюс ограничения, накладываемые взаимным расположением окна и чувствительного элемента датчика.
>А вообще, зачем нам углы крена? При влючённом стабилизаторе крена развернуть самолёт можно рулём направления, блинчиком. То есть автопилот будет держать крен автоматически, что позволит ему же управлять рулём направления не заботясь о завалах
А вот у меня на Изике нет элеронов, я хочу автопилот с виражами 😃
Есть возможность заказать чип для отрисовки MAX7456 www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/5516 . Стоимость 15 евро. Если есть желающие то пишите в личку, чем быстрее тем лучше завтра утром уже едут заказывать!
Гуру, а как лучше организовать опрос магнитометров?
Сет-ресет-меряем?
Или сет-меряем-ресет-меряем и Vout=(Vset-Vreset)/2 ?
С какой частотой достаточно будет делать сет-ресет? 1 Гц? 0.1Гц? Один раз после включения?
а как лучше организовать опрос магнитометров?
Ну, там все не так просто: www.nxp.com/acrobat_download/applicationnotes/AN00022_COMPASS.pdf
Гуру, а как лучше организовать опрос магнитометров?
Сет-ресет-меряем?
Или сет-меряем-ресет-меряем и Vout=(Vset-Vreset)/2 ?С какой частотой достаточно будет делать сет-ресет? 1 Гц? 0.1Гц? Один раз после включения?
Ну эта формула для установочного вычисления offset- значения (OS), повниматочней 😉
сет-меряемVset, 2usec passed, ресет, меряем Vreset
OS=(Vset-Vreset)/2
Vout=Vreset-OS, меряем Vreset,Vout=Vreset-OS, меряем Vreset,Vout=Vreset-OS…
Период обновления OS в минутах. Как вариант один раз после включения. Не столь важно- всегда можно сделать чаще.
Но раз в секунду и меньше точно не нада. Успехов!
Вы готовы мириться с погрешностью вычисления и отображения курса на базу до 10-15 градусов, когда углы крена и тангажа ненулевые? Точный-то курс автопилот всегда при необходимости сможет узнать, приведя крен и тангаж к нулям.
Так и есть. Реальный компас “бычий глаз” в виражах такое исполняет, да и в горизонте от вибрации и толчков может на 360 провернуться… Поэтому в полете используется ГПК(гирополукомпас)- выставляется на земле. Или ГМК- то- же, но с коррекцией от магнитного(XYZamr +angular rate sensor+инклинометр для начальной установки). В больших виражи считаются заранее, при составлении плана полета. При наличии на борту эвм, задача упрощается: горизонт-имеем курс (истинный и магнитный), скорость отн. земли. Имея УВС(указатель возд. скорости) считаем угол ветра и скорость ветра. Делаем небольшой доворот на ЗК (заданный курс) с фиксированным креном, режимом и высотой в течении одной секунды,например->в горизонт->получаем новый курс, а так- же угловую скорость разворота при заданном режиме. Полагаю, дальше все просто и понятно- задаем новое время виража(при параметрах, равных предыдущему) для выхода на ЗК. Никаких синусоид и полукругов. Это из штурманской подготовки…
Фильтр там - плоская пластина, углы преломления не роляют.
А вот у меня на Изике нет элеронов, я хочу автопилот с виражами 😃
Ну, вы, батенька, слишком много кушать 😃 ИМХО сначала просто бы горизонт удержать…
Про фильтр - я непного не о том. fizika.asvu.ru/page.php?id=100
Возьмем две прямоугольные пластинки из турмалина, вырезанные так, что одна из сторон прямоугольника совпадает с направлением оптической оси кристалла, и наложим их так, чтобы их оси совпадали по направлению. Пропустим через сложенную пару пластинок узкий пучок света от фонаря. Начнем поворачивать одну из пластинок вокруг пучка, оставляя другую неподвижной. Мы обнаружим, что след пучка ослабевает, и когда пластинка повернется на 90% он совсем исчезнет. При дальнейшем повороте пластинки проходящий пучок вновь начнет усиливаться и дойдет до прежней интенсивности, когда пластинка повернется на 180°.
Впрочем, одна пластинка такой эффект не даст, то есть нелинейность засветки врдли является следствием прохождения кристаллической решётки.
Гуру, а как лучше организовать опрос магнитометров?
Сет-ресет-меряем?
Или сет-меряем-ресет-меряем и Vout=(Vset-Vreset)/2 ?С какой частотой достаточно будет делать сет-ресет? 1 Гц? 0.1Гц? Один раз после включения?
Отправил исходник.
Правильно “Или сет-меряем-ресет-меряем и Vout=(Vset-Vreset)/2”, причём на один канал, причём постоянно.
Опрашивать можно как угодно часто, главное чтобы магнитометр не перегрелся - токи SET/reset там нехилые… У меня стоит 4 раза в секунду. Когда автопилот пеглючило, было около 100 раз в секунду. Жужжал как шмель, но выжил 😃
Вообще, он забавно тикает при разряде.
Можно конечно SET/RESET делать раз в секунду, а мерить чаще, но ничего кроме некой экономии электричества не получим…
Ну, там все не так просто: www.nxp.com/acrobat_download/applicationnotes/AN00022_COMPASS.pdf
Это KMZ, я от них отказался - магнит срывало 😃
А у Тимофея HMC, насколько я знаю…
HMC у меня, HMC…
Только это, господа, натуральное *лядство. Рисую схему, развожу плату. Интересуюсь корпусами датчиков. И что?
Все чипы в паябельных корпусах стоят раза в 2-3 дороже, чем какой-нибудь *лядский LCC16 размером 3х3мм. И как это прикажете паять?
Склоняюсь к варианту 3 отдельных датчиков в SIP8 корпусах. Пусть будет дороже, но зато хотя бы осуществимо.
Тим, ты ссылочку дай на дешевые, но мелкие датчики, а мы поглядим.
Может нараз и запаяем. 😁
Вот вся линейка:
www.ssec.honeywell.com/magnetic/products.html
Вот документ по серии 105x - она в России самая дешевая:
www.ssec.honeywell.com/magnetic/…/HMC105X.pdf
У двухосевого 1052 сравните корпус 10-pin MSOP и 16-pin LCC на странице 5.
И посмотрите 1-осевой 1051Z в корпусе 8-pin SIP на странице 4, который я собираюсь использовать, ибо 10-pin MSOP нигде на складах нет (cм efind.ru), а 16-pin LCC - кошмар.
Тим! Если у корпусов 16LCC сбоку есть хоть небольшая площадка от вывода который на брюхе, то припаять можно. Если нет, то тогда только феном.
Пока вот что получается:
Стабилизатор питания +5В еще не прикручен, память еще не прикручена, питание памяти +3.3В тоже не прикручено.
Еще надо 2 кнопочки, 2 светодиодика. Ну и еще вход GPS да разъем SPI для общения с платой телеметрии.