Телеметрия (часть 1)
Ну, лично я сажаю самик на полосу по камере, очень захватывающее УПРАЖНЕНИЕ как вы заметили. Я не говорил что Измерение скорости и высоты по GPS невозможно, я говорил что меня не устраивает точность и скачки в показаниях и некоторая заторможенность вывода GPS систем которые я видел! Для галочки они сойдут, для активного пилотирования нет. Барометрический датчик скорости на раз отменяет GPS, так как нужна скорость относительно ВОЗДУХА!
Ух ты, как тема оживилась…
А я пока сижу, жду, когда же на заводе сготовят печатные платки 😦
Думаю, куда бы еще 2 лишних канала АЦП задействовать. В TQFP Mega8 их уже не 6, а 8 😃
Во-первых, такт в одну секунду у GPS приемников - вовсе не аксиома, а просто наиболее частоупотребябельная реализация. Есть применики, выдающие до 10 отсчетов в секунду (а может и больше; - просто я этим не очень интересовался).
Во-вторых, никаких принципиальных трудностей с барометрическим высотомером и датчиком воздушной скорости нет, и gps они ни разу не отменяют. Схемы их включения совершенно канонические, а ссылки на проекты разной степени готовности тут уже приводились.
В-третьих, расчет курса и расстояния из двух пар координат - задача тривиальнейшая. Лично я ее не написал только потому, что сначала были более интересные задачи (в частности, у меня появился чисто спортивный интерес уместить и измерения и отображение в одну Мегу), а потом резко кончилось время на хобби. - Вот будет зима, чуть разгребусь с работой - и нарисую.Однако (и это будет “в-четвертых”), я не очень представляю себе посадку модели только “по приборам”; - с какой бы точностью скорость и высота не мерялись, и с каким бы тактом они не обновлялись… Не утверждая, разумеется, что сие категорически невозможно, считаю, все же, что это будет совершенно самостоятельным упражнением, на грани искусства. И боюсь, что вот для этого - действительно придется рисовать на экране некие имитации аналоговых приборов.
Опять позволю себе слегка не согласиться: "расчет курса и расстояния из двух пар… "- задача не такая уж простая- сейчас как раз дописывается программа- объем ощутимый!
А посадка “по приборам”- реализуется не по GPS (ни скорости обмена ни точности не хватит)- стоИт обычный ультразвуковой высотомер и ПВД .
Но шансов сесть в “автомате”-50 на 50.
У процессора интуиции не хватает, чтобы кочку облететь:)
По поводу же GPS с высокоскоростным протоколом- это уже другая песня и совсем другие деньги:(
Хорошо, попробую озвучить словами. В применении лично под свои запросы.
Итак, начнем с высоты и скорости. Поскольку я очень люблю летать в сложных условиях Мало места, много препятствий то зание высоты и главное скорости в реальном времени и пределах погрешности +\- 1 считаю жизненно необходимой. Знание точной ВОЗДУШНОЙ скорости очень необходимо на посадке и маневрах у земли, что бы не подвесить и не завалить самик на крыло из за потери оной. Ну а делать датчик высоты с погрешностью в 5% на сегодняшний день прото грешно! Для моих целей достаточно знать высоту относительно точки старта. Согласен что 2х тыс вполне хватит. Дале индикация напряжения батарей питания, и батарей телеметрии. Полетное время.
Это самый самый минимум.
хотеть не запретишь 😃 только ответье себе на такой вопрос: что вам надо? Абсолютную погрешность измереня высоты барометрическим методом при 2000м и +/-1м = 0.1%, что очень круто (я думаю невозможно). Или вам нужна чувствительность в 1 м, что очень даже реально, и делается левой задней.
хотеть не запретишь 😃 только ответье себе на такой вопрос: что вам надо? Абсолютную погрешность измереня высоты барометрическим методом при 2000м и +/-1м = 0.1%, что очень круто (я думаю невозможно). Или вам нужна чувствительность в 1 м, что очень даже реально, и делается левой задней.
Да не делает барометрический высотомер 1 м " левой задней" и даже левой передней: настоящие самолеты при снижении ниже 50 метров- переходят на радиовысотомер!
5 метров- вот предел точности “классики”.
Да не делает барометрический высотомер 1 м " левой задней" и даже левой передней: настоящие самолеты при снижении ниже 50 метров- переходят на радиовысотомер!
5 метров- вот предел точности “классики”.
И я про то-же, но:
ЧУСТВИТЕЛЬНОСТЬ и ТОЧНОСТЬ разные вещи. прошу не путать.
Согласен, попутал понятия , хочу чувствительность 1м и 1 Км\Ч. ну и минимально возможной погрешностью. Далее, высота при посадке по камере используется только как индикатор. Основная величина которую хотелось бы отслеживать это воздушная скорость.
ЗЫ Никаких посадок в автомате не предвидится.
И я про то-же, но:
ЧУСТВИТЕЛЬНОСТЬ и ТОЧНОСТЬ разные вещи. прошу не путать.
Я конечно, отстал от жизни: старость, она не радость:(
А что же такое: разрешение?
Заранее спасибо:)
Пусть мой барометрический высотомер покажет изменение высоты на 1м на высотах до 600м (так написана программа, выше мне не надо). 1м тут можно назвать чувствительностью.
Но вот на самом деле оказывается что он изменение высоты не на 1м может показать, а скажем, на 95 см, и не на 600метрах высоты, а на 580. Вот эти 20м разницы тут можно назвать точностью.
Я правильно понял?
Очень живо представляю себе ДПЛА с барометрическим высотомером, пытающийся летать на высоте в 100м при резком улучшении погоды, т.е., при повышении атмосферного давления 😃 Винт на таком аппарате - однозначно спереди, чтоб ловчее землю разгребал 😃
Пусть мой барометрический высотомер покажет изменение высоты на 1м на высотах до 600м (так написана программа, выше мне не надо). 1м тут можно назвать чувствительностью.
Но вот на самом деле оказывается что он изменение высоты не на 1м может показать, а скажем, на 95 см, и не на 600метрах высоты, а на 580. Вот эти 20м разницы тут можно назвать точностью.
Я правильно понял?
😃 😃 😃 Е! Е! Е!
Разрешение измерительного прибора - способность различать с повторяемостью. как уже сказали, в лучшем случае - 5м. То есть видим как высота меняется плавненько в полете с шагом в 1 м а вернули аппарат в точку старта и видим расхождение в лучшем случае в 5 м.
Я не говорил что Измерение скорости и высоты по GPS невозможно, я говорил что меня не устраивает точность и скачки в показаниях и некоторая заторможенность вывода GPS систем которые я видел! Для галочки они сойдут, для активного пилотирования нет. Барометрический датчик скорости на раз отменяет GPS, так как нужна скорость относительно ВОЗДУХА!
Я тоже не говорил, что невозможно. 😃
Но, если Вы все-таки хотите иметь курс и дальность, то “отменить” gps не получится.
От его “заторможенности” можно избавиться, отключив всякую постобработку, но высота скакать будет все равно - “такова природа элемента”. Кстати, барометрический датчик в этом смысле тоже не идеал - он хоть и не скачет, но плавно “уходит”, и в минус, в принципе, может уйти так же легко, как и gps, так что смотреть на полосу глазами при посадке все равно придется…
Как вариант, по трёмстам усреднённым замерам по GPS корректируется барометрический датчик, который используется для замера высоты, с шагом в один метр, относительно точки последней коррекции 😵
Опять позволю себе слегка не согласиться: "расчет курса и расстояния из двух пар… "- задача не такая уж простая- сейчас как раз дописывается программа- объем ощутимый!
И в чем же проблема, если не секрет ?
Единственная сложность, которую я могу себе представить, - это долгие “классические” вычисления синуса/косинуса на слабеньких однокристаллках. Но и эту проблему можно решить, причем как минимум тремя разными путями. А уж с учетом необходимой тут точности - …
А посадка “по приборам”- реализуется не по GPS (ни скорости обмена ни точности не хватит)- стоИт обычный ультразвуковой высотомер и ПВД .
Но шансов сесть в “автомате”-50 на 50.
У процессора интуиции не хватает, чтобы кочку облететь:)
По поводу же GPS с высокоскоростным протоколом- это уже другая песня и совсем другие деньги:(
В данном случае, под словами “по приборам” я имел в виду не автоматическую посадку без участия человека, а посадку в слепую - без визуального контроля.
ЗЫ: “В прошлой жизни” я некоторое время занимался как раз задачами совместной обработки информации от разных навигационных систем для повышения результирующей точности ОМП ЛА. И успел пообщаться и с инерциалками, вроде И21, и с РСДН, и с РСБН, и даже с тогдашней новинкой - А724… Так что, как летают настоящие самолеты, я немножко в курсе. 😉
Однако, переносить все сложности навигации из большой авиации в модельную - как минимум, неразумно. Тут ответственность несоизмеримо меньше, так что возможна масса упрощений/допущений/соглашений…
Как вариант, по трёмстам усреднённым замерам по GPS корректируется барометрический датчик, который используется для замера высоты, с шагом в один метр, относительно точки последней коррекции 😵
Пока самолет стоит на земле - все шикарно. Но вот что будет корректировать такой алгоритм в полете - я представить не берусь. 😎
300 отсчетов - это 5 минут (для ширпотребного приемника). - Способны удержать модель все это время на одной высоте с необходимой точностью ? Если да, то зачем нам какие-то приборы !? 😁
Жалко, что доступный GPS такой тормознутый 😦
В порядке OFF-а:
#OFF
Получается, что для хоть немного вменяемого (всмысле точности) высотомера
надо использовать барометр+акселерометр+гироскоп, которые будут пытаться поправлять друг друга измеряя все доступные ускорения.
Оленеводческий кошмар 😛
#end OFF
Жалко, что доступный GPS такой тормознутый
С одной стороны, “доступность” - понятие условное. Можно найти по меньшей мере пяток приемников до $200-$250, умеющих выдавать отсчеты с тактом в 200-250мс.
С другой стороны, само пе себе повышение темпа поступления данных ни одну из вышеозвученных задач кардинально все равно не решит.
Получается, что для хоть немного вменяемого (всмысле точности) высотомера
надо использовать барометр+акселерометр+гироскоп, которые будут пытаться поправлять друг друга измеряя все доступные ускорения.
Оленеводческий кошмар 😛
А по-моему, все эти проблемы - от неправильно поставленной задачи. С моей кочки зрения, ошибка в +/-10м по высоте ни на что всерьез не влияет (если мы не ставим перед собой задачи автоматической или “слепой” посадки аппарата). Воздушную скорость и вариометр нужно действительно получать барометрически, а курсовые задачи решаются gps’ом. И то и другое - решения вполне обкатанные и недорогие.
Если же все-таки для какой-то цели позарез нужен автономный альтиметр с такой охренительной точностью, так на подобные задачи и приборы существуют совершенно отдельные. Для больших высот это будет - как совершенно верно сказал foxfly - радиовысотомер, а если оно требуется только при посадке - то наверняка можно будет обойтись ультразвуком… Если допустима “помощь с земли”, то берем канонический DGPS - и вот они, долгожданные сантиметры ! 😃
Но мне кажется, что все это называется “из пушки по воробьям”.
Ну вот, из пустого в порожнее. Я же тоже не отменял GPS. Я его отменил для задач измерения высоты и скорости.
Ну вот, из пустого в порожнее. Я же тоже не отменял GPS. Я его отменил для задач измерения высоты и скорости.
Ну, так уж сразу и “в порожнее” ? - В результате наших “переливаний” Вы, например, уже слегка “урезали осетра” - с 5км диапазона и 1м точности до несколько неопределенных слов про “минимально возможную погрешность”… В процессе выяснилось, что “минимально возможная” от gps нас не устраивает; - теперь следует понять, годится ли эта самая минимально возможная от барометра… 😃
Пожалуйста, не обижайтесь, но это традиционная ошибка заказчика (я сейчас не имею в виду какие-то коммерческие отношения между обитателями этого форума, а просто смотрю на подход к задаче “у целом”), когда сначала заявляются какие-то запредельные (с технической точки зрения) требования, а потом - когда разработчик предлагает под это совершенно непомерное по цене решение - выясняется, что цифры были взяты, в общем, с потолка, а на самом деле годится и на порядок или два хуже.
Вообще, это совершенно традиционный вариант переговоров:
З: Неужели методом X нельзя получить точность YYY ? А каким тогда можно ?
Р: Ну, вообще это делается ZZ, но это очень сложно и дорого, поэтому можно попробовать Z. Это будет стоить NN.
З: Нет, NN - это тоже слишком дорого ! А что можно получить, если все-таки поставить X ?
Р: Ну, YYY точно не получится. Обычно оно дает Y, но если исхитриться, то можно сделать 2Y.
З: 2Y, говорите ? Нда, это звучит не так красиво. Ну, ладно, пусть тогда будет просто Y…
Р: А зачем же вы просили YYY ?
З: Ну, у буржуев всего 4Y, а мы хотели чтобы было лучше. И вообще, двенадцатиразрядный индикатор так красиво вписывался в нашу приборную панель !
😁
Ладно, ладно, я все понимаю. Заказчик обычно не очень сильно понимает чего хочет. Он где-то слышал, где-то видел и начинает фантазировать свои запросы. В данной теме я выступаю в роли виртуального заказчика и я “не сильно в теме” возможностей и тех решений. Отсюда и цифры.
Давайте попробуем сделать по другому.
Я опишу чего бы я хотел на словах, без цифр. А все желающие пускай напишут как это можно реализовать в каких цифрах, погрешностях и размерностях
Для пилотирования ДПЛА мне необходимо знать; Высоту относительно точки старта, скорость воздушную,скорость относительно земли, иметь вектор направления на базу, удаление от базы напряжение силовых батарей, напряжение батарей телеметрии, полетное время.
Ваши предложения?
Кстати, по-моему, барометрический датчик можно-таки вполне успешно “уточнять” GPSом, получая плюсы и того, и другого методов и без их минусов. То есть, хорошую точность при высокой скорости обновления.
Дарю идею, которая лежит на поверхности: на протяжении всего полета, или последней минуты-двух-трех, каждую секунду кладем в копилку (в циклический массив) высоту от GPS и высоту от барометра. Каждую секунду усредняем. Средняя высота от GPS точнее, поскольку усреднена на длинном интервале времени, на нее и опираемся. Вычитаем одно среднее из другого и прибавляем к показаниям барометра, который точнее на коротких интервалах времени.
На экране 50 раз в секунду показываем скорректированные показания барометра.
Вот.
Сам не пробовал, и не хочу пока - не хочу пока связываться с GPS 😃
Я опишу чего бы я хотел на словах, без цифр. А все желающие пускай напишут как это можно реализовать в каких цифрах, погрешностях и размерностях
Для пилотирования ДПЛА мне необходимо знать; Высоту относительно точки старта, скорость воздушную,скорость относительно земли, иметь вектор направления на базу, удаление от базы напряжение силовых батарей, напряжение батарей телеметрии, полетное время.
Ваши предложения?
По моим (грубым) оценкам, барометрическая высота на небольшом (скажем, до 30 минут) интервале времени может быть получена с точностью метра в 3-5. Потом (через эти самые полчаса) - перекалибровка на земле.
Воздушную скорость навскидку не оценю (эту цифру, наверное точнее назовет smalltim), но думаю, что 1-2м/с получить вполне можно, а лучше - точно не нужно. Скорость относительно земли - это уже с GPS’а; - будет 0.5-1м/c.
Азимут и дальность - в зависимости от того, насколько в угоду производительности будет упрощена математика - думаю, от 5-10 градусов и 10-20 метров - вполне реально. (На самом деле, угол будет тем точнее, чем больше дистанция. В радиусе же 2КВО он, очевидно, начнет метаться, как потерянный.)
Напряжения и токи - в принципе, сколь угодно точно, но по факту лучше чем 100мВ и 100мА для этих задач явно не нужно. Время - вплоть до 20мс.
Устраивает ? 😃
Дарю идею, которая лежит на поверхности: на протяжении всего полета, или последней минуты-двух-трех, каждую секунду кладем в копилку (в циклический массив) высоту от GPS и высоту от барометра. Каждую секунду усредняем. Средняя высота от GPS точнее, поскольку усреднена на длинном интервале времени, на нее и опираемся. Вычитаем одно среднее из другого и прибавляем к показаниям барометра, который точнее на коротких интервалах времени.
“Нипалучицца !” 😛
“Средняя высота” летящего самолета - примерно столь же ценная информация, как и средняя температура по больнице, и поскольку в процессе полета она изменяется в пределах, значительно (вернее, “как минимум, на порядок”) больших, нежели та ошибка, которую мы хотим скорректировать, то использовать это самое “среднее значение” (неважно за какой интервал) для повышения точности - достаточно бессмысленно.
На экране 50 раз в секунду показываем скорректированные показания барометра.
А это - еще более бессмысленно. 😉
Цифровую информацию, обновляемую с тактом быстрее 300-500мс, человек вообще воспринять не в состоянии, а ведь нужно на нее еще и как-то отреагировать…
Чаще, чем раз в секунду, обновлять на экране не следует ничего.
(Я, конечно, нарушал этот принцип, обновляя, например, на каждом кадре время, но делалось это исключительно в целях постанализа по записи: у меня был индикатор помех, и я хотел увидель, как долго они могут длиться…)