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GPS Implementierung von Peter Muehlenbrock ("Salvo") für Mikrokopter/FlightCrtl |
Stand 14.10.2007 |
Verwendung der SW ohne Gewaehr. Siehe auch die Lizenzbedingungen in File Licensce_LPGL.txt und Licensce_GPL.txt |
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Hardware-Voraussetzungen: |
Kalibrierter Kompass vom Typ CMPS03, waagrecht eingebaut |
GPS Modul vom Typ ublox, Die Meldungungen "NAV_STATUS", "NAV_POSUTM" und "NAV_VELNED" |
mussen mit 4 HZ Updaterate aktiviert sein. Anschluss an RX Port der FlightCRtl. Baudrate ist 57600 wie beim Kopter Tool. |
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Software-Voraussetzungen: |
in fc.h müsen die Neutralwerte ACC_NICK_NEUTRAL und ACC_ROLL_NEUTRAL |
eingetragen werden. Hierzu den Kopter waagrecht ausrichten (Wasserwaage) und mit dem Mikrokoptertool |
die Neutralwerte (Fenster ACC Sensor, jeweils die dargestellten Werte ohne Klammern) ermitteln. |
Alternativ kann die Variable ACC_NEUTRAL_FIXED auf 0 gesetzt werden, dann wird die Lage beim Kalibrieren als Neutrallage |
genommen (wie bei Holgers SW). |
In timer0.h muss die Ausrichtung des Kompasses bezogen auf die Nordachse des Kopters |
eingetragen sein. KOMPASS_OFFSET legt diesen Wert fest. |
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Hexfiles: |
Ich habe bewußt keinen Hexfile generiert, da die Neutralwerte spezifisch je Kopter sind. |
Die SW muß also individuell compiliert werden und der Hexfile in die FlightCrtl eingebaut werden. |
Der Lohn für die Muehe ist eine sehr driftarme Fluglageregelung sowie eine von der Startausrichtung |
unabhängige waagrechte Lage in der Luft. |
Alle Einstellungen beziehen sich auf AVR Studio von Atmel und den WIN_AVR Compiler. |
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Parametrierung: |
Der GPS Hold Regler ist ein PID Regler, der ueber die UserParameter1(P), 2(I) und D(3) gesteuert wird. |
UserParameter1 beschreibt den P-Anteil, UserParameter2 den I-Anteil und UserParameter3 den D-Anteil. |
Hier kann und muss gespielt werden.Alle Parameter koennen direkt im Mikrokoptertool in den Settings eingestellt werden. |
Standardwerte bei kaum Wind sind 8 für den P-Anteil, 1 für den I-Anteil und 12 für den D-Anteil. |
Standardwerte bei leichtem verhältnissen sind 12 für den P-Anteil, 2 für den I-Anteil und 18 für den D-Anteil. |
Standardwerte bei rauheren verhältnissen sind 16 für den P-Anteil, 2 für den I-Anteil und 20 für den D-Anteil. |
Je größer die Werte des "ruckeliger" reagiert die Regelung aber desto schneller und stärker greift sie auch. |
Wenn alle 0 sind, ist der Regler deaktiviert. |
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Voraussetzungen für GPS_Hold: |
Neben den genannten HW und SW Voraussetzungen muß beim Kalibrieren das GPS MOdul bereits Positionsdaten liefern. |
Nur dann wird die Home Position abgespeichert und nur dann wird GPS_Hold aktiviert. |
Kenntlich gemacht wird dies durch einen etwas längeren Piepser nach dem Kalibrieren. |
Das GPS Aktiv Flag im Setting muss aktiviert sein. |
Eine Ausrichtung des Kopters nach Nord etc. ist nicht erforderlich. |
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Aktivierung GPS_Hold im Flug: |
Wenn alle genannten Voraussetzungen erfüllt sind, wird GPS Hold im Flug automatisch aktiviert, sobald der Nick und Roll Stick |
fürca. 500msec in Neutrallage sind. Weicht einer der Sticks davon ab (Parameter GPS_STICK_HOLDOFF) oder liefert das GPS Modul oder fällt der |
Kompass aus wird GPS_Hold sofort deaktiviert. |
Damit kann jederzeit die manuelle Kontrolle wieder übernommen werden. |
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GPS_Hold regelt nur horizontale Abweichungen, keine Hoehe. |
Der Magnetkompass wird nur in waagrechter Lage dazu benutzt einen internen aus dem Giergyro ermittelten "Ersatz"kompasswert |
nach zu kalibrieren. Daher funktioniert die Bstimmung der Kopterausrichtung in jeder Lebenslage, sofern nur ab und zu |
der Magnetkompass in die waagrechte Lage kommt. |
Ein 3D Kompass ist damit überflüssig. |
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GPS Rücksturz zur Basis (GPS Home) Funktion |
Voraussetzungen wie bei GPS Hold. |
Die Funktion kann im Flug aktiviert werden durch Setzen des Hoehenreglerschalters. |
Holgers Code habe ich so abgeändert daß der Höhenregler mit "Parameter_MaxHoehe" ab 50 aktiviert wird. |
Mit einem Schalter mit Neutrallage können damit die Funktionen |
Alles aus - Hoehenregler ein, GPS Home Aus - Hoehenregler Ein UND GPS Home ein |
aktiviert werden. Ist noch nicht die beste Lösung und werde ich noch anpassen |
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Weitere Änderungen: |
Bei Unterschreiten der eingestellten Warnschwelle für UBAT ertönt zunächst wie gewohnt der Piepser. Geht die Spannung weiter |
runter wird zwangsweise die Gaseinstellung langsam reduziert um den Kopter zum Landen zu bringen |
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Bekannte Schwächen: |
Bei längerer Neigung weicht der Ersatzkompass ab, was zu Lageregelungsfehlern bis zum Ausbrechen führen kann. |
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