| 0,0 → 1,300 |
|---|
| // ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
| // + Copyright (c) 10.2007 by Jochen Kromayer |
| // + es handelt sich um eine Beta-Software, die zu nichtkommerziellen Zwecken frei veröffentlich und weitergegeben werden darf. Für evtl. |
| // + Personen- und/der Sachschäden ist jegliche Haftung ausgeschlossen |
| // ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
| #include "main.h" |
| #include "math.h" |
| |
| //Sinusfunktion von 0° bis 359°. Ergebnis wurde mit 1000 multipliziert, damit als Definition platzsparend int |
| //verwendet werden kann. d.h., es muss also in der späteren Berechnung noch mit 0,001 multipliziert werden //(090907Kr) |
| const int c_sin[] = {0,17,34,52,69,87,104,121,139,156,173,190, |
| 207,224,241,258,275,292,309,325,342,358,374,390,406,422,438,453,469,484,500,515,529,544,559,573,587,601,615,629, |
| 642,656,669,682,694,707,719,731,743,754,766,777,788,798,809,819,829,838,848,857,866,874,882,891,898,906,913,920, |
| 927,933,939,945,951,956,961,965,970,974,978,981,984,987,990,992,994,996,997,998,999,999,1000,999,999,998,997,996, |
| 994,992,990,987,984,981,978,974,970,965,961,956,951,945,939,933,927,920,913,906,898,891,882,874,866,857,848,838, |
| 829,819,809,798,788,777,766,754,743,731,719,707,694,682,669,656,642,629,615,601,587,573,559,544,529,515,500,484, |
| 469,453,438,422,406,390,374,358,342,325,309,292,275,258,241,224,207,190,173,156,139,121,104,87,69,52,34,17,0,-17, |
| -34,-52,-69,-87,-104,-121,-139,-156,-173,-190,-207,-224,-241,-258,-275,-292,-309,-325,-342,-358,-374,-390,-406, |
| -422,-438,-453,-469,-484,-500,-515,-529,-544,-559,-573,-587,-601,-615,-629,-642,-656,-669,-682,-694,-707,-719, |
| -731,-743,-754,-766,-777,-788,-798,-809,-819,-829,-838,-848,-857,-866,-874,-882,-891,-898,-906,-913,-920,-927, |
| -933,-939,-945,-951,-956,-961,-965,-970,-974,-978,-981,-984,-987,-990,-992,-994,-996,-997,-998,-999,-999,-1000, |
| -999,-999,-998,-997,-996,-994,-992,-990,-987,-984,-981,-978,-974,-970,-965,-961,-956,-951,-945,-939,-933,-927, |
| -920,-913,-906,-898,-891,-882,-874,-866,-857,-848,-838,-829,-819,-809,-798,-788,-777,-766,-754,-743,-731,-719, |
| -707,-694,-682,-669,-656,-642,-629,-615,-601,-587,-573,-559,-544,-529,-515,-500,-484,-469,-453,-438,-422,-406, |
| -390,-374,-358,-342,-325,-309,-292,-275,-258,-241,-224,-207,-190,-173,-156,-139,-121,-104,-87,-69,-52,-34,-17}; |
| |
| //Cosinusfunktion von 0° bis 359°. Ergebnis wurde mit 1000 multipliziert, damit als Definition platzsparend int |
| //verwendet werden kann. D.h., es muss also in der späteren Berechnung noch mit 0,001 multipliziert werden //(090907Kr) |
| const int c_cos[] = {1000,999,999,998,997,996,994,992,990,987,984,981, |
| 978,974,970,965,961,956,951,945,939,933,927,920,913,906,898,891,882,874,866,857,848,838,829,819,809,798,788,777, |
| 766,754,743,731,719,707,694,682,669,656,642,629,615,601,587,573,559,544,529,515,500,484,469,453,438,422,406,390, |
| 374,358,342,325,309,292,275,258,241,224,207,190,173,156,139,121,104,87,69,52,34,17,0,-17,-34,-52,-69,-87,-104, |
| -121,-139,-156,-173,-190,-207,-224,-241,-258,-275,-292,-309,-325,-342,-358,-374,-390,-406,-422,-438,-453,-469, |
| -484,-500,-515,-529,-544,-559,-573,-587,-601,-615,-629,-642,-656,-669,-682,-694,-707,-719,-731,-743,-754,-766, |
| -777,-788,-798,-809,-819,-829,-838,-848,-857,-866,-874,-882,-891,-898,-906,-913,-920,-927,-933,-939,-945,-951, |
| -956,-961,-965,-970,-974,-978,-981,-984,-987,-990,-992,-994,-996,-997,-998,-999,-999,-1000,-999,-999,-998,-997, |
| -996,-994,-992,-990,-987,-984,-981,-978,-974,-970,-965,-961,-956,-951,-945,-939,-933,-927,-920,-913,-906,-898, |
| -891,-882,-874,-866,-857,-848,-838,-829,-819,-809,-798,-788,-777,-766,-754,-743,-731,-719,-707,-694,-682,-669, |
| -656,-642,-629,-615,-601,-587,-573,-559,-544,-529,-515,-500,-484,-469,-453,-438,-422,-406,-390,-374,-358,-342, |
| -325,-309,-292,-275,-258,-241,-224,-207,-190,-173,-156,-139,-121,-104,-87,-69,-52,-34,-17,0,17,34,52,69,87, |
| 104,121,139,156,173,190,207,224,241,258,275,292,309,325,342,358,374,390,406,422,438,453,469,484,500,515,529,544, |
| 559,573,587,601,615,629,642,656,669,682,694,707,719,731,743,754,766,777,788,798,809,819,829,838,848,857,866,874, |
| 882,891,898,906,913,920,927,933,939,945,951,956,961,965,970,974,978,981,984,987,990,992,994,996,997,998,999,999}; |
| |
| |
| |
| long Soll_Position_North = 0; |
| long Soll_Position_East = 0; |
| |
| long GPS_Positionsabweichung_North = 0; |
| long GPS_Positionsabweichung_East = 0; |
| long GPS_Geschwindigkeit_North = 0; |
| long GPS_Geschwindigkeit_East = 0; |
| long P_Einfluss_North = 0; |
| long D_Einfluss_North = 0; |
| long P_Einfluss_East = 0; |
| long D_Einfluss_East = 0; |
| |
| signed int GPS_North = 0; |
| signed int GPS_East = 0; |
| signed int GPS_Nick = 0; |
| signed int GPS_Roll = 0; |
| |
| volatile char gethome = 0; //Flag ob GPS_Home_Position gelernt ist //(280807Kr) |
| long GPS_Home_North = 0; |
| long GPS_Home_East = 0; |
| |
| unsigned char blinkcount_LED2 = 0; //Hilfszähler für die blinkende LED (010907Kr) |
| |
| //**************************** MIRCOS DEFINITIONSANFANG FÜR DIE FILTERUNG |
| // Filterung der GPS Messwerte vom Ublox-Empfänger. Es wird der gleitende Durchschnitt aus n Messwerten gebildet |
| |
| #define MITTELWERTZAHL 8 // Anzahl der Messwerte fuer gleitenden Mittelwert |
| volatile char NeuerMittelwert = 0; //Flag ob ein neuer Mittelwert vorliegt, der mit 4 Hz berechnet wird, da nur dann neue Messwerte vom GPS vorliegen |
| volatile unsigned char FilterPos = 0; |
| volatile long NORTH_MITTEL = 0; |
| volatile long EAST_MITTEL = 0; |
| volatile long long NORTH_LONG_LONG = 0; |
| volatile long long EAST_LONG_LONG = 0; |
| volatile int filterfilled = 0; |
| |
| typedef struct { |
| |
| long NORTH[MITTELWERTZAHL]; |
| |
| } FILTER_NORTH; // Filterdefinition für die Positions-Nordwerte aus dem GPS-Empfänger |
| |
| typedef struct { |
| |
| long EAST[MITTELWERTZAHL]; |
| |
| } FILTER_EAST; // Filterdefinition für die Positions-Ostwerte aus dem GPS-Empfänger |
| |
| FILTER_NORTH filter_north; |
| FILTER_EAST filter_east; |
| |
| //**************************** MIRCOS DEFINITIONSENDE FÜR DIE FILTERUNG |
| |
| |
| void gps_main(void) |
| { |
| |
| //**************************** MIRCOS FILTERUNG ANFANG |
| |
| // if(actualPos.GPSFix == 3 && actualPos.newData == 1) //bilde neuen Positionsmittelwert, wenn 3D-Fix und neue GPS-Daten vorliegen |
| if(actualPos.GPSFix == 3) // hier auskommentieren, wenn dauernd (also nicht nur alle 250ms) die GPS-Berechnung durchgeführt werden soll |
| |
| { |
| |
| filter_north.NORTH[FilterPos] = actualPos.northing; |
| filter_east.EAST[FilterPos] = actualPos.easting; |
| FilterPos++; |
| if (FilterPos==MITTELWERTZAHL) FilterPos=0; |
| |
| if (filterfilled<MITTELWERTZAHL) filterfilled++; |
| |
| NORTH_LONG_LONG = 0; |
| EAST_LONG_LONG = 0; |
| for (int i=0; i<filterfilled; i++) |
| { |
| NORTH_LONG_LONG += filter_north.NORTH[i]; |
| EAST_LONG_LONG += filter_east.EAST[i]; |
| } |
| NORTH_LONG_LONG /= filterfilled; |
| EAST_LONG_LONG /= filterfilled; |
| |
| NORTH_MITTEL = NORTH_LONG_LONG; |
| EAST_MITTEL = EAST_LONG_LONG; |
| |
| NeuerMittelwert = 1; |
| //actualPos.newData = 0; // hier auskommentieren, wenn dauernd (also nicht nur alle 250ms) die GPS-Berechnung durchgeführt werden soll |
| } |
| //******************************* MIRCOS FILTERUNG ENDE |
| |
| |
| |
| |
| //wenn kein 3D-Fix vorhanden, über das Poti jedoch irgendeine GPS Funktion aktiv ist, werden die GPS-Steuerbefehle |
| //auf Null gesetzt, um unkontrolliertes Wegfliegen durch das GPS zu verhindern. Dadurch wird abgesichert |
| //(auch im laufenden Flug), dass bei einem Verlust der GPS-Verbindung GPS deaktivert wird |
| if (actualPos.GPSFix < 3 && Poti3 > 70) |
| { |
| GPS_Nick = 0; |
| GPS_Roll = 0; |
| LED2_OFF; |
| beeptime = 50; |
| } |
| |
| |
| |
| // speichert die GPS_Home_Position beim 3D-Fix, MotorEINschalten und wenn noch nicht zu weit weggeflogen wurde |
| // (modell_fliegt_gps < 2000) einmalig ab. Die Flugzeitabfrage sichert ab, dass bei einem Losfliegen ohne 3D-Fix die Home_Positinen |
| // irgendwann später dort gelernt werden, wo dann zu ersten mal ein 3D-Fix vorhanden ist |
| if (actualPos.GPSFix == 3 && MotorenEin == 1 && gethome == 0 && modell_fliegt_gps < 2000) |
| { |
| GPS_Home_North = NORTH_MITTEL; |
| GPS_Home_East = EAST_MITTEL; |
| // Muss hier auch eingelernt werden, damit falls das Poti3 beim Motorenstarten in |
| // Mittelstellung sein sollte, trotzdem schon eine Sollposition vorliegt. Andernfalls würde |
| // GPS_Nick und _Roll maximal werden bis zum ersten Mal Stick_Nick und _Roll gesteuert würde |
| Soll_Position_North = NORTH_MITTEL; |
| Soll_Position_East = EAST_MITTEL; |
| beeptime = 50; |
| gethome = 1; |
| } |
| |
| |
| |
| |
| //löscht die GPS_Home_Position beim MotorAUSschalten wieder und resetet das Flag gethome //(280807Kr) |
| if (MotorenEin == 0) |
| { |
| GPS_Home_North = 0; |
| GPS_Home_East = 0; |
| gethome = 0; |
| modell_fliegt_gps = 0; |
| } |
| |
| |
| |
| |
| // wenn Schalter ausgeschaltet, dann wird die LED2 ausgeschaltet und das GPS Steuerkommando gelöscht |
| if(Poti3 < 70) |
| { |
| // Sollpositionen müssen auch hier beschrieben werden, damit ausgeschlossen ist, dass falls gelandet wird und die GPS-Funktion |
| // über Poti3 deaktivert und anschließend wieder aktiviert wird keine Soll-Positionen vorliegen. |
| Soll_Position_North = NORTH_MITTEL; |
| Soll_Position_East = EAST_MITTEL; |
| |
| GPS_Nick = 0; |
| GPS_Roll = 0; |
| LED2_OFF; |
| } |
| |
| |
| // wenn 3D-Fix, Schalter im mittleren Bereich und vom Pilot gesteuert wird, wird ständig neue GPS-Sollposition eingelernt |
| if(actualPos.GPSFix == 3 && Poti3 > 70 && Poti3 < 150 && (StickNick > 12 || StickNick < -12 || StickRoll > 12 || StickRoll < -12)) |
| { |
| GPS_Nick = 0; //wird genullt, damit das letzte GPS Kommando nicht ständig gegen den Piloten ansteuert |
| GPS_Roll = 0; //wird genullt, damit das letzte GPS Kommando nicht ständig gegen den Piloten ansteuert |
| |
| Soll_Position_North = NORTH_MITTEL; // Soll-Position wird geschrieben |
| Soll_Position_East = EAST_MITTEL; // Soll-Position wird geschrieben |
| |
| //++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
| //Sorgt lediglich dafür, dass die LED2 langsam blinkt. Dauer ist durch die "> x" Abfrage festgelegt |
| //++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
| if(blinkcount_LED2 >= 200) // maximal erlaubt 255 wegen unsigned char |
| { |
| LED2_FLASH; |
| blinkcount_LED2 = 0; |
| } |
| blinkcount_LED2++; |
| //++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
| } |
| |
| |
| // wenn 3D-Fix, Schalter im mittleren Bereich (oder höher), neuer Mittelwert vorhanden, wenigstens einmal Sollposition gelernt und der Pilot nicht selbst steuert wird eine GPS-Funktion aktiviert |
| if (actualPos.GPSFix == 3 && Poti3 > 70 && NeuerMittelwert == 1 && Soll_Position_North != 0 && Soll_Position_East != 0 && StickNick <= 12 && StickNick >= -12 && StickRoll <= 12 && StickRoll >= -12) |
| { |
| //Berechnung der GPS-Positionsabweichung je nach aktivierter GPS-Funktion (GPS_HOLD oder HOMING) |
| |
| //DYNAMISCHES GPS-HOLD, wenn Schalter noch in Mittelstellung ist wird die zuletzt gelernte Soll_Position angeflogen |
| if(Poti3 < 150) |
| { |
| GPS_Positionsabweichung_North = (Soll_Position_North - NORTH_MITTEL); |
| GPS_Positionsabweichung_East = (Soll_Position_East - EAST_MITTEL); |
| LED2_ON; |
| } |
| |
| //andernfalls, wenn Schalter in max. Stellung und zusätzlich die GPS_Home_Positionen beim Motorenstarten gelernt |
| //werden konnten, wird zur GPS_Home_Position geflogen |
| if (Poti3 >= 150 && GPS_Home_North != 0 && GPS_Home_East != 0) |
| { |
| GPS_Positionsabweichung_North = (GPS_Home_North - NORTH_MITTEL); |
| GPS_Positionsabweichung_East = (GPS_Home_East - EAST_MITTEL); |
| // durch das ständige Neulernen der Soll_Positionen während HOMING wird erreicht, dass der MK nach dem Umschalten |
| // von HOMING zurück zu GPS-HOLD nicht wieder an die alte Soll_Position zurück fliegt |
| Soll_Position_North = NORTH_MITTEL; |
| Soll_Position_East = EAST_MITTEL; |
| LED2_ON; |
| } |
| |
| //verhindert, dass beim Umschalten von Mittelstellung (GPS_HOLD) auf Maximalstellung (HOMING) OHNE gelernte Homeposition |
| //die GPS Funktion unkontrolliert steuert. Daher wird GPS_HOLD aktiv gehalten, die Sollpositon wird bei Stickbefehlen |
| //jedoch nicht wie beim dynamischen GPS_HOLD überschrieben. Zusätzlich wird der Summer eingeschaltet. |
| if (Poti3 >= 150 && GPS_Home_North == 0 && GPS_Home_East == 0) |
| { |
| GPS_Positionsabweichung_North = (Soll_Position_North - NORTH_MITTEL); |
| GPS_Positionsabweichung_East = (Soll_Position_East - EAST_MITTEL); |
| LED2_ON; |
| beeptime = 50; |
| } |
| |
| //GPS-Geschwindigkeiten |
| GPS_Geschwindigkeit_North = actualPos.velNorth; //actualPos.velNorth ist die Geschwindigkeiten aus dem GPS Empfänger entlang der Nord-Süd Richtung |
| GPS_Geschwindigkeit_East = actualPos.velEast; //actualPos.velEast ist die Geschwindigkeiten aus dem GPS Empfänger entlang der Ost-West Richtung |
| |
| |
| //Berechnung der Einzelkomponenten des PD-Reglers |
| P_Einfluss_North = (P_GPS_Verstaerkung * GPS_Positionsabweichung_North)*0.0005; //entspricht einer Skalierung von 1/2000 |
| D_Einfluss_North = (D_GPS_Verstaerkung * GPS_Geschwindigkeit_North)*0.00333; //entspricht einer Skalierung von 1/300 |
| |
| P_Einfluss_East = (P_GPS_Verstaerkung * GPS_Positionsabweichung_East)*0.0005; //entspricht einer Skalierung von 1/2000 |
| D_Einfluss_East = (D_GPS_Verstaerkung * GPS_Geschwindigkeit_East)*0.00333; //entspricht einer Skalierung von 1/300 |
| |
| |
| // Begrenzung des maximalen D-Anteils für pos. und neg. Werte. Grenze muss so geählt werden, |
| // dass das Limit im normalen Position-Hold nicht erreicht wird und somit keinen Einfluss hat. |
| // Grund: Beim Zufliegen auf weiter entfernte Ziele bremst der D-Anteil kurz vor dem Ziel den Mikrokopter sehr stark ab. |
| // Dieses Limit wirkt nur, wenn sich der MK im HOMING Modus befindet und sich noch weit (>2,5m) von der Home-Position weg befindet. |
| if (Poti3 >= 150 && GPS_Home_North != 0 && GPS_Home_East != 0 && (abs(GPS_Positionsabweichung_North) > 250 || abs(GPS_Positionsabweichung_East) > 250)) |
| { |
| if (D_Einfluss_North > Limit_D_Anteil) D_Einfluss_North = Limit_D_Anteil; |
| if (D_Einfluss_East > Limit_D_Anteil) D_Einfluss_East = Limit_D_Anteil; |
| if (D_Einfluss_North < -1 * Limit_D_Anteil) D_Einfluss_North = -1 * Limit_D_Anteil; |
| if (D_Einfluss_East < -1 * Limit_D_Anteil) D_Einfluss_East = -1 * Limit_D_Anteil; |
| } |
| |
| // PD-Regler |
| GPS_North = (-P_Einfluss_North + D_Einfluss_North); |
| GPS_East = (P_Einfluss_East - D_Einfluss_East); |
| |
| //Umrechnen vom globalen North- bzw. East- in das körperfeste X- bzw. Y- Koordinatensystem |
| GPS_Nick = (-c_sin[KompassValue]*0.001*GPS_East + c_cos[KompassValue]*0.001*GPS_North); // die "0" kann später durch den Messwert des Kompasssensors (KompassValue/0.01745329251) ersetzt werden |
| GPS_Roll = (c_cos[KompassValue]*0.001*GPS_East + c_sin[KompassValue]*0.001*GPS_North); // die "0" kann später durch den Messwert des Kompasssensors (KompassValue/180*3.1415926535) ersetzt werden |
| |
| // Begrenzung des maximalen GPS Einflusses für positive und negative Werte |
| if (GPS_Nick > 35) GPS_Nick = 35; |
| if (GPS_Roll > 35) GPS_Roll = 35; |
| if (GPS_Nick < -35) GPS_Nick = -35; |
| if (GPS_Roll < -35) GPS_Roll = -35; |
| |
| //Funktion wird dadurch nur alle 250 ms aufgerufen, wenn neue Mittelwerte aus den GPS-Daten vorliegen. |
| //FUNKTIONIERT MOMENTAN NOCH NICHT, DA STÄNDIG OHNE UNTERBRECHUNG NEUE MITTELWERTE BERECHNET WERDEN. |
| //GRUND: DIE ABFRAGE NACH NEUE GPS-DATEN ERFOLGT NOCH NICHT |
| NeuerMittelwert = 0; |
| } |
| } |
| |