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| GPS Implementierung von Peter Muehlenbrock ("Salvo") für Mikrokopter/FlightCrtl |
| Stand 14.1.2008 |
| Verwendung der SW ohne Gewaehr. Siehe auch die Lizenzbedingungen in File Licensce_LPGL.txt und Licensce_GPL.txt |
| Die Version basiert auf Holgers V00.67g. |
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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. Alle Meldungen im NMEA Format muessen deaktivert sein. |
| Anschluss an RX Port der FlightCRtl. Baudrate ist 57600 wie beim Kopter Tool. |
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| Software-Voraussetzungen: |
| In timer0.h muss die Ausrichtung des Kompasses bezogen auf die Nordachse des Kopters |
| eingetragen sein. Wenn KOMPASS_OFFSET > 0 wird dieser Wert genommen |
| Wenn KOMPASS_OFFSET = 0 ist wird der UserParameter4 verwendet (=hexfile). Da die Userparameter nur ein Byte lang sind werden |
| Offsets von 0...358 Grad durch einen Wert von 0...179 dargestellt. |
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| Betriebs-Voraussetzungen: |
| Damit der Kompass sauber funktioniert, muss die waagrechte Lage (Gashebel Vollanschlag und Gier rechts) |
| im Eeprom abgespeichert worden sein. |
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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(roportional)-Anteil, UserParameter2 den I(ntegral)-Anteil und UserParameter3 den D(ifferential)-Anteil. |
| Hier kann und muss gespielt werden.Alle Parameter koennen direkt im Mikrokoptertool in den Settings eingestellt werden. |
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| Der P-Anteil wirkt einer Lageänderung entgegen. Je größer er ist, desto geringer die Regelabweichung, desto höher aber auch die Schwingneigung. |
| Der D-Anteil wirkt einer Geschwindigkeitsänderung entgegen und dient zur Reduzierung von Schwingungen, darf aber auch nicht zu gross sein. |
| Der I-Anteil dient nur dazu die Lageabweichung auf Null zu bringen. Er erhöht aber die Schwingneigung. |
| P und D Anteil mussen gut aufeinander abgestimmt sein, damit die Einschwingzeit klein bei gleichzeitig geringer Schwingneigung ist. |
| Standarddwerte für P,I,D sind 80,0,120. |
| 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 |
| für ca. 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. Da der Giergyro per Kompass automatisch offsetkorrigiert wird, ist er spätestens nach |
| einigen wenigen Minuten auch bei Temperatursprüngen ausreichend stabil. |
| Ein 3D Kompass ist damit überflüssig. |
| Die GPS Regelung benötigt zwar pro Durchlauf eine erhebliche Rechenzeit. Da sie aber nur einmal je neuem Meldungsblock vom |
| GPS Modul (also alle 250ms) aufgerufen wird, wird die Gesamtbelastung der CPU nur minimal erhöht. |
| Ein externes Naviboard ist daher nicht notwendig. |
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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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| -Der Ausgang PC6 kann benutzt werden um einen Externen Multiplexer zu schalten. Dieser schaltet entweder die GPS Daten |
| (Wenn Motoren eingeschaltet sind) oder den Ausgang des Bluetoothmoduls (wenn Motoren ausgeschaltet sind) auf den RX |
| Eingang der FlightCrtl. Damit kann eine zweite UART Schnittstelle bzw. die manuelle Umschaltung entfallen |
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| -Bei vorhandenem Kompass wird eine automatische Kompensation der Giergyrodrift durchgeführt. |
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