Subversion Repositories Projects

0. Allemeine Hinweise

Bevor Mission Cockpit verwendet werden kann müssen einige Vorbereitungen gewissenhaft durchgeführt werden.

Das kann einige Zeit in Anspruch nehmen. Nehmt euch die Zeit oder lasst es gleich bleiben ;-)

Aber glaubt mir, der Zeitaufwand ist es wert!

Also bitte die folgenden Punkte unbedingt durchlesen, verstehen und gewissenhaft umsetzen!

Beachte die Regeln für den Betrieb von ferngesteuerten Flugmodellen!

1. Update von früheren Programm-Versionen

Einstellungen werden in der Datei mkcockpit.xml gespeichert.

Mit neueren Programmversionen sind neue Konfigurationseinträge dazugekommen, für die es

momentan keine Default-Einstellungen gibt, die aber vom Programm unbedingt benötigt werden.

Deswegen muss eine vorhandene mkcockpit.xml mit der bei der jeweiligen Programmversion beiliegenden

mkcockpit.xml manuell gemerged werden. Das kann mit einem beliebigen Editor erfolgen,

komfortabel geht es mit WinMerge (www.winmerge.org).

2. Perl Interpreter

Mission Cockpit ist in der Scriptsprache Perl/Tk programmiert.

Zur Ausführung des Programms wird Perl Version 5.10.0 benoetigt.

Mission Cockpit ist nicht als EXE-File verfuegbar.

Den Perl Interpreter fuer Windows bekommt man z.B. hier: http://www.activestate.com/activeperl

Mission Cockpit benoetigt folgende Perl-Packete:

	Tk

	Tk::Balloon

	Tk::Dialog

        Tk::Notebook;

	Math::Trig

	XML::Simple        # http://search.cpan.org/dist/XML-Simple-2.18

	Geo::Ellipsoid     # http://search.cpan.org/dist/Geo-Ellipsoid-1.12

	threads            # http://search.cpan.org/~jdhedden/threads-1.72

	threads::shared    # http://search.cpan.org/~jdhedden/threads-shared-1.28

	Thread::Queue      # http://search.cpan.org/dist/Thread-Queue-2.11

	Time::HiRes        # http://search.cpan.org/~jhi/Time-HiRes-1.9719

	Win32::SerialPort  # http://search.cpan.org/dist/Win32-SerialPort

Die Packete liegen, bis auf Tk, betriebsbereit in der Mission Cockpit Umgebung im Verzeichnis "perl"

Sie werden verwendet, falls sie im standard Perl-Verzeichnis nicht existieren.

Die Packete kann man sich alternativ auch aus dem CPAN beschaffen.

Tk kann man mit dem Perl-Packet-Manager PPM.EXE installieren, z.B. "ppm install Tk"

3. Unterstuetzte Betriebssysteme

Das Programm wurde unter Windows Vista und Windows XP entwickelt.

Bis auf das verwendete Packet "Win32::SerialPort" sollte das Mission Cockpit auch unter Linux funktionieren.

Fuer Linux gibt es das Packet "Device::Serialport" mit der gleichen Schnittstelle.

mkcomm.pl und track.pl sind fuer "Device::Serialport" vorbereitet, sollte theoretisch

auch unter Linux laufen. Ausprobiert habe ich das allerdings nicht!!

4. Programmstart

mkcockpit.pl   bzw.  perl mkcockpit.pl

5. Voraussetzung Flight-Ctr und Navi-Ctrl

Entwickelt wurde mit FC 0.73d und NC 0.15c

NC-Versionen kleiner als 0.15c funktionieren nicht, wegen der ständig inkompatiblen Änderungen

des Debug- und Navidata-Datensatzes der NC.

6. Karte fuer das Flugfeld definieren

Die Karte fuer das Flugfeld muss als JPEG, PNG oder GIF-Datei vorliegen.

Sie kann eine beliebige Größe haben.

Die Karten werden im Verzeichnis "map" abgelegt.

Die Karte kann eine beliebige Ausrichtung haben. Norden muss nicht oben sein.

Als Quelle eignet sich z.B. ein Screenschot von Google Earth.

Im Verzeichnis "map" können mehrere Karten-Definitionen als XML-Dateien abgelegt werden.

Eine XML-Datei kann eine oder mehrere Karten-Definitionen enthalten.

Die Auswahl der gewuenschten Karte erfolgt im Konfigurations-Dialog, Reiter "Karte"

Die XML-Datei muss momentan manuell angelegt und editiert werden.

Eine XML-Datei hat folgenden Aufbau:

<mkcockpit-Maps>

  <Hemhofen

      Name="Hemhofen"

      Size_X="800"

      Size_Y="600"

      File="hemhofen-800.png"

      P1_x="66"

      P1_y="62"

      P2_x="778"

      P2_y="488"

      P1_Lat="49.685333"

      P1_Lon="10.250134"

      P2_Lat="49.882949"

      P2_Lon="10.344580"

      Home_Lat="48.683734"

      Home_Lon="11.945960"

      Offset_x="5"

      Offset_y="5"

      Track_Lat="48.685333"

      Track_Lon="11.950134"

      Track_Alt="512"

      Track_Bearing="10"

      Border="555, 430,

              516, 555,

              258, 555,

              100, 300,

              580, 260,

              530, 94,

              627, 130,

              735, 300,

              680, 400,

              757, 470,

              720, 515,

              575, 420,"

      />

</mkcockpit-Maps>

Die XML-Datei muss dem gängigen XML-Syntax entsprechen.

Folgende Werte sind optional und können entfallen:

  Home_Lat, Home_Lon:

  Home-Position für den Player. Wenn nicht angegeben wird die Home-Position vom MK verwendet.

  Offset_x, Offset_y:

  Für kleine Korrekturen der Kalibrierung. Die auf der Kart dargestellten Objekte wden um die

  Anzahl der angegeben Pixel verschoben.

  Track_Lat, Track_Lon, Track_Alt, Track_Bearing:

  Position und Blickrichtung der Tracking-Antenne, falls abweichend vom MK-Startpunkt

  Border:

  Polygon der Flugfeldbegrenzung

  Die Koordinaten sind Pixel-Koordinaten bezogen auf das Hintergrundbild.

  Der Ursprung 0/0 ist links oben.

7. Kalibirieren der Karte

Die Karte muss gewissenhaft kalibiriert werden!

Dazu werden bei der zu kalibrierenden Karte in in der entsprechenden XML-Datei im "map"-Verzeichnis

fuer zwei markante Punkte P1, P2 die Pixel-Koordinaten und die dazugehoerigen GPS-Koordinaten eingetragen.

P1 und P2 sollten moeglichst weit auseinader liegen, z.B. P1 links oben und P2 rechts unten.

Man kann zunaechst beliebige Werte eintragen und dann das Programm starten.

Die Pixel-Koordinaten werden in der Statuszeile angezeigt, wenn man mit der linken Maustaste auf

die Karte klickt. Die entsprechnden GPS-Koordinaten kann man z.B. im Google Earth ermitteln.

Anmerkung:

Da ist scheinbar ein kleiner Bug in der Kalibrierung. Der Punkt P1 muss oberhalb und links von P2 liegen.

8. Daten-Link zum MK

Das Programm benoetigt unbedingt einen stabilen Daten-Link zum Debug-Port der Navi-Ctrl.

Das WI.232 Modul hat sich bei mir auch bei grosser Entfernung (250 m) als zuverlaessig erwiesen.

Kommuniziert wird ausschliesslich mit der Navi-Ctrl.

Es werden OSD- und Debug-Datensatz von der NC, Target- und Waypoint-Datensatz zur NC verwendet.

9. Konfiguration

Die Konfiguration wird in mkcockpit.xml gespeichert.

Konfigurieren kann man im Mission Cockpit, Menu "Datei -> Einstellungen".

ALternativ kann man die XML-Datei auch direkt editieren.

Bei Konfiguration im Mission Cockpit ist zu beachten, dass die meisten Einstellungen erst bei

Programm-Neustart wirksam werden!

Um einen guten Kontrast zwischen der Karte und den auf die Karte gezeichneten Objekte zu erhalten

kann es erforderlich sein, die Farbe der Objekte umzudefinieren.

Die Farben koennen im Konfigurations-Dialog eingestellt werden. Gueltige Werte sind:

- Namen, z.B. red, green, blue, ...

- RGB Hex-Werte, z.B. #ff0000  (= rot)

10. Waypoint-Fliegen - Klassische Art von der NC gesteuert

Waypoints werden per rechter Maustaste gesetzt und sofort an den MK uebertragen.

Waypoints kann man per Drag/Drop mit der linken Maustaste verschieben. Die Waypoint-Verbindungslinien

werden dann rot angezeigt. Das bedeutet, dass die angezeigten Wegpunkte nicht mehr mit den bereits zum

MK uebertragenen Wegpunkten uebereistimmen. Die Waypoints muessen dann per rechtem Maustaste-Menue

"Alle Wegpunkte erneut senden" an den MK uebertragen werden.

Der MK beginnt die Waypoints abzufliegen, wenn per RC-Fernsteuerung der "Coming Home" Modus aktiviert wird.

Nach dem letzten Wegpunkt fliegt der MK automatisch zur Home-Position zurueck.

Die Navi-Ctrl kann max. 20 Wegpunkte aufnehmen.

Das Wegpunkt-Fliegen kann unterbrochen werden, indem per RC von "Coming Home" auf "Position Hold"

geschaltet wird. Wenn dann wieder auf Coming Home" geschaltet wird faengt der MK wieder von vorne mit

dem ersten Waypoint an.

11. Waypoint Player - Die innovative Art vom Mission Cockpit gesteuert

Das klassische vom NC gesteuerte Waypoint-Fliegen ist relativ unflexibel und wird relativ schnell langweilig.

Deswegen habe ich einen vom Mission Cockpit gesteuerten Waypoint-Player implementiert.

Der Waypoint-Player sendet ständig Target-Datensätze an den MK, ähnlich wie beim Follow-Me oder Follow-Bär.

Damit hat man wesentlich mehr Möglichkeiten:

- Beliebig viele Waypoints

- Die Steuerung  des Wp-Players erfolgt wie bei einem CD-Player:

     >    Starten des Waypoint-Players

          Key: Leertaste

     ||   Pause - Der MK bleibt an der momentanen Position stehen. Mit ">" kann der WP-Flug fortgesetzt werden

          Key: Leertaste

     >>   Anfliegen des nächsten Wegpunktes

          Key: n

     <<   Anfliegen des vorherigen Wegpunktes

          Key: p

     |<<  Anfliegen des ersten Wegpunktes

          Key: f

     >>|  Anfliegen des letzten Wegpunktes

          Key: l

     Home Anfliegen der Home-Position

          Key: h

     Stop Beenden des Waypoint-Players. Der klassische Waypoint-Modus wird wieder aktiviert.

          Key: s

  Die Steuerung erfolgt entweder mit:

  - Maus und die am unteren Bildschirmrand eingeblendeten Symbole

  - Tastatur - Tastenbelegung siehe oben

  - Einer programmierbaren PC-Fernbedienung, die Tastatureingaben simuliert.

    Ich verwende z.B. eine X10-Fernbedienung, die oft Medion-PCs zur Steuerung des MediaCenter beiliegt,

    in Verbindung mit EventGhost (www.eventghost.org).

  - Vista Sprachsteuerung kann Tastaureingaben simulieren.

Zum Fliegen mit dem Waypoint-Player muss sich der MK im "Coming Home"-Modus befinden, so

wie auch beim normalen WP-Fliegen, und zusätzlich mit  ">" gestartet werden.

Der Waypoint-Player arbeitet, wenn in der Modus-Anzeige "Play" oder "Pause" angezeigt wird.

Der Waypoint-Player kann bereits im PH-Modus mit ">" gestartet werden.

Nach Umschalten auf CH fängt der Waypoint-Player an die Zielkoordinaten zu senden und abzufliegen.

Da der Waypoint-Player immer nur den nächsten Waypoint an den MK überträgt kann die Waypoint-Liste noch

geändert werden oder neue Waypoints hinzugefügt werden, während der MK bereits die Liste abfliegt.

Eine erneute Übertragung der WP-Liste an den MK wie beim "normalen" WP-Fliegen ist nicht erforderlich.

Ärgerlich ist, dass der MK bei Empfang eines Target-Datensatzes kurz piept. Da die Target-Datensätze

2x pro Sekunde übertragen werden ist das sehr nervig. Ich habe deswegen den Piepser mit einem Stück

Klebeband abgeklebt. Er ist dadurch im Flug zwar nicht mehr zu höhren, aber eigentlich braucht man

das auch nicht, weil die relevanten Daten im Mission Cockpit angezeigt werden.

Da der MK im Waypoint-Player Modus die Zielkoordinaten ständig neu gesendet bekommt ist eine stabile

Datenübertragung umso wichtiger! Falls der Daten-Link doch einmal versagen sollte kehrt der MK nach 60 sec

Holdtime automatiosch zur Home-Position zurück.

Der Waypoint-Player verwendet die gleichen Waypoint-Listen wie beim normalen WP-Fliegen.

12. Modi des Players

Die Taste "R" (Random) schaltet folgende Modi durch:

- Play WPT: Die Waypoints werden der Reihe nach abgeflogen

- Rand WPT: Die Wegpunkte werden nach dem Zufallsprinzip abgeflogen

- Rand MAP: Es wird nach dem Zufallsprinzip auf der Karte ein beliebiger Punkt gesucht und angeflogen

  Dabei werden 10% des Karten-Randes nicht angeflogen.

Die Tasten "W" oder "K" schalten zwischen dem eventgesteuertem WPT-Mode und dem zeitgesteuerten KML-Mode um.

Im Pause-Mode kann man den MK mit den Cursor-Tasten meterweise verschieben.

Damit ist "Präzisions-Einparken" gut machbar.

Die Taste "A" schaltet den Aufnahme-Modus ein oder aus.

Damit kann man die Flugbahn des MK in beliebigen Modi aufzeichnen und dann im KML-Player-Modus wieder abspielen.

13. Flugfeldbegrenzung

In der Karten-Definition kann man eine Flugfeldbegrenzrun (Border) definieren.

Der Player wird nur die Ziele anfliegen, die ohne Überquerung der Flugfeldbegrenzung erreichbar sind.

Bei starkem Wid kann es jedoch passieren, dass der MK abgetrieben wird und trotzdem das Flugfeld verlässt.

14. Wegpunkte von Datei Laden/Speichern

Wegpunkte können als XML-Datei gespeichert und wieder geladen werden.

Die x/y Pixelkoordinaten werden nun relativ bezogen auf die Größe des Bildes als Fließkommazahlen im

Bereich 0..1 gespeichert. Damit ist es möglich, eine Waypoint-Liste auch auf einer größeren oder kleineren

Karte zu laden.

Beim Laden werden die GPS-Koordinaten für die aktuelle Karte aus den x/y Pixelkoordinaten neu berechnet.

Somit kann man die für eine Karte erstellten Wegpunkte auch auf einer anderen Karte laden, ohne die

GPS-Koordinaten der Wegpunkte anpassen zu müssen.

15. KML Datei laden und abspielen.

Es kann eine KML-Datei geladen werden, die der MK dann zeitgesteuert abfliegt.

Im KML-File ist normalerweise keine Zeitbasis gespeichert. Die Punkte der KML-Datei werden mit dem

in der "Logging"-Konfiguration eingetragenen Intervall abgespielt.

16. Start Szenario

Im Einstellungs-Dialog kann man im Reiter "Start Szenario" Voreinstellungen für den Player angeben.

Damit kann der Player automatisch sofort nach dem Start des Programms in einen bestimmten Modus

geschaltet werden und eine Waypoint- und/oder KML Datei geladen werden.

17. Follow "Bär"

Das "Bärchen" kann per Drag/Drop mit der linken Maustaste auf der Karte rumgeschoben werden.

Der MK fliegt hinterher, wenn er per RC in den "Coming-Home" Modus geschaltet ist.

Solange der Bär verschoben wird, wird ein mal pro Sekunde ein Target-Datensatz zum MK geschickt.

18. Tracking Antenne

Im Mission Cockpit ist die Ansteuerung fuer eine Antennen-Nachfuehrung implementiert.

Damit kann z.B. die Richtantenne einer Video-Uebertragungsstecke nachgefuehrt werden.

Dazu wird benoetigt:

- Pololu Mikro-Servoboard, z.B. http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=65&products_id=118

  Das Board wird an eine serielle Schnittstelle am PC angeschlossen.

- Ein oder zwei Servos, welche mechanisch einen 180 Grad Drehwinkel zulaesst

  Das Servo wird ausserhalb der ueblichen Impulslängen angesteuert, um den 180 Grad Drehwinkel zu erreichen.

Es ist eine Pan- und Tilt Nachführung implementiert.

Die Tracking-Antenne wird im Konfgurations-Dialog, Reiter "Tracking Antenne", aktiviert: (Yes/No).

Bei aktivierter Tracking-Antenne wird links unten ein Richtungsanzeiger der Antenne eingeblendet.

Mission Cockpit benötigt die GPS-Koordinaten und Kompass-Richtung fuer die Mittelstellung der Antenne.

Dazu stellt man den MK vor die Antenne, der MK zeigt dabei in die gleiche Richtung wie die Antenne.

Beim Start der MK-Motore werden die GPS- und Kompass-Daten vom MK als Koordinaten der Groundstation übernommen.

Falls der Standort der Anatenne vom Startpunkt des MK abweicht können diese Werte auch optional in der

Karten-Definition hinterlegt werden.

Die Antenne kann auch nach "hinten" sehen. Das Pan- und Tilt-Serve "flippen" dabei um 180 Grad.

19. Sprachausgabe

Im Mission Cockpit ist eine Text To Speech (TTS) Sprachausgabe implementiert.

Dazu muss das Programm eSpeak installiert werden. http://espeak.sourceforge.net

Falls die Sprachausgabe auf die Nerven geht kann sie mit der Taste "M" (Mute) aus/ein geschaltet werden.

ES werden regelmässig Flugzeit, Spannung, Höhe und Anzahl empfangener Satelliten ausgegeben.

Wichtige Events (Akku-Warnung, Verlassen Flugfeld, Empfangsprobleme usw.) werden priorisiert angesagt.

20. System-Meldungen

Wichtige System-Meldungen werden in einer gelben "Sprechblase" direkt am MK-Symbol abgezeigt.

Man muss also nicht ständig die OSD-Anzeigen kontrollieren und interpretieren.

21. Hinweise zum Waypoint Fliegen

Der MK muss im Free-Modus einwandfrei fliegen. Bei wenig Wind und eingeschaltetem Höhensensor darf

der MK nur ganz wenig abdriften.

Der MK muss im Free-Modus sicher beherrscht werden, bevor man sich ans WP-Fliegen wagt.

Der MK fliegt zwar (fast) von selber, aber in brenzligen Situationen muss man sicher eingreifen können und den

MK evtl. auch aus großen Entfernungen sicher zurückholen können.

Meine Erfahrung zeigt, dass 6 Satelliten für einen stabilen PositionHold oder Waypoint-Flug nicht ausreichen.

Es sollten schon 8 oder mehr Satelliten empfangen werden.

22. Mikrokopter Forum

http://forum.mikrokopter.de/topic-8404.html

Feedback könnt ihr gerne ins Form schreiben.

Viel Spass mit dem Mission Cockpit

Rainer