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Rev 189 | Go to most recent revision | Show entire file | Ignore whitespace | Details | Blame | Last modification | View Log | RSS feed

Rev 189 Rev 330
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-
 
1
/*
-
 
2
This program (files gps.c and gps.h) is free software; you can redistribute it and/or modify
-
 
3
it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by the Free Software Foundation;
-
 
4
either version 3 of the License, or (at your option) any later version.  
-
 
5
This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY;
-
 
6
without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
-
 
7
GNU General Public License and GNU Lesser General Public License for more details.
-
 
8
You should have received a copy of GNU General Public License (License_GPL.txt)  and
-
 
9
GNU Lesser General Public License (License_LGPL.txt) along with this program.
-
 
10
If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
-
 
11
 
-
 
12
Please note: All the other files for the project "Mikrokopter" by H.Buss are under the license (license_buss.txt) published by www.mikrokopter.de
-
 
13
*/
1
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
14
/*++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
2
// + Copyright (c) 04.2007 Holger Buss
15
Peter Muehlenbrock
3
// + only for non-profit use
16
Auswertung der Daten vom GPS im ublox Format
4
// + www.MikroKopter.com
17
Hold Modus mit PID Regler
5
// + see the File "License.txt" for further Informations
18
Rückstuerz zur Basis Funktion
-
 
19
Stand 13.10.2007
6
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
20
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
-
 
21
*/
7
#include "main.h"
22
#include "main.h"
-
 
23
//#include "gps.h"
-
 
24
 
-
 
25
// Defines fuer ublox Messageformat um Auswertung zu steuern
-
 
26
#define                 UBLOX_IDLE              0
-
 
27
#define                 UBLOX_SYNC1             1
-
 
28
#define                 UBLOX_SYNC2             2
-
 
29
#define                 UBLOX_CLASS             3
-
 
30
#define                 UBLOX_ID                4
-
 
31
#define                 UBLOX_LEN1              5
-
 
32
#define                 UBLOX_LEN2              6
-
 
33
#define                 UBLOX_CKA               7
-
 
34
#define                 UBLOX_CKB               8
-
 
35
#define                 UBLOX_PAYLOAD   9
-
 
36
 
-
 
37
// ublox Protokoll Identifier 
-
 
38
#define                 UBLOX_NAV_POSUTM                0x08
-
 
39
#define                 UBLOX_NAV_STATUS                0x03
-
 
40
#define                 UBLOX_NAV_VELED                 0x12
-
 
41
#define                 UBLOX_NAV_CLASS                 0x01
-
 
42
#define                 UBLOX_SYNCH1_CHAR               0xB5
-
 
43
#define                 UBLOX_SYNCH2_CHAR               0x62
-
 
44
 
-
 
45
signed int                      GPS_Nick = 0;
-
 
46
signed int                      GPS_Roll = 0;
-
 
47
short int                       ublox_msg_state = UBLOX_IDLE;
-
 
48
static                          uint8_t chk_a =0; //Checksum
-
 
49
static                          uint8_t chk_b =0;
-
 
50
short int                       gps_state,gps_sub_state; //Zustaende der Statemachine
-
 
51
short int                       gps_updte_flag;
-
 
52
signed int                      GPS_hdng_abs_2trgt; //Winkel zum Ziel bezogen auf Nordpol
-
 
53
signed int                      GPS_hdng_rel_2trgt; //Winkel zum Ziel bezogen auf Nordachse des Kopters
-
 
54
signed int                      GPS_dist_2trgt; //vorzeichenlose Distanz zum Ziel 
-
 
55
signed int                      gps_int_x,gps_int_y,gps_reg_x,gps_reg_y;                               
-
 
56
static unsigned int rx_len;
-
 
57
static unsigned int ptr_payload_data_end;
-
 
58
unsigned int            gps_alive_cnt; // Wird bei jedem gueltigen GPS Telegramm hochgezaehlt
-
 
59
signed int                      hdng_2home,dist_2home; //Richtung und Entfernung zur home Position 
-
 
60
static signed           gps_tick; //wird bei jedem Update durch das GPS Modul hochgezaehlt 
-
 
61
static                          short int hold_fast,hold_reset_int; //Flags fuer Hold Regler
-
 
62
static                          uint8_t *ptr_payload_data;
-
 
63
static                          uint8_t *ptr_pac_status;
-
 
64
long int                        dist_flown;
-
 
65
 
-
 
66
short int Get_GPS_data(void);
-
 
67
 
-
 
68
NAV_POSUTM_t actual_pos;    // Aktuelle Nav Daten werden hier im ublox Format abgelegt
-
 
69
NAV_STATUS_t actual_status; // Aktueller Nav Status
-
 
70
NAV_VELNED_t actual_speed;  // Aktueller Geschwindigkeits und Richtungsdaten
-
 
71
 
-
 
72
GPS_ABS_POSITION_t              gps_act_position;               // Alle wichtigen Daten zusammengefasst
-
 
73
GPS_ABS_POSITION_t              gps_home_position;      // Die Startposition, beim Kalibrieren ermittelt
-
 
74
GPS_REL_POSITION_t              gps_rel_act_position;   // Die aktuelle relative Position bezogen auf Home Position
-
 
75
GPS_REL_POSITION_t              gps_rel_hold_position;  // Die gespeicherte Sollposition fuer GPS_ Hold Mode
-
 
76
GPS_REL_POSITION_t              gps_rel_start_position; // Die gespeicherte Ausgangsposition fuer GPS_ Home Mode
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8
 
-
 
9
signed int GPS_Nick = 0;
-
 
10
signed int GPS_Roll = 0;
-
 
11
long GpsAktuell_X = 0;
-
 
12
long GpsAktuell_Y = 0;
-
 
13
long GpsZiel_X = 0;
77
 
14
long GpsZiel_Y = 0;
-
 
15
 
78
// Initialisierung
16
void GPS_Neutral(void)
79
void GPS_Neutral(void)
-
 
80
{
-
 
81
        ublox_msg_state                         =       UBLOX_IDLE;
-
 
82
        gps_state                                       =       GPS_CRTL_IDLE;
-
 
83
        gps_sub_state                           =       GPS_CRTL_IDLE;
-
 
84
        actual_pos.status                       =       0;
-
 
85
        actual_speed.status                     =       0;
-
 
86
        actual_status.status            =       0;
17
{
87
        gps_home_position.status        =       0; // Noch keine gueltige Home Position
18
 GpsZiel_X = GpsAktuell_X;
88
        gps_act_position.status         =       0;
-
 
89
        gps_rel_act_position.status     =       0;     
-
 
90
        GPS_Nick                                        =       0;
-
 
91
        GPS_Roll                                        =       0;
-
 
92
        gps_updte_flag                          =       0;
-
 
93
        gps_int_x                                       =       0;
-
 
94
        gps_int_y                                       =       0;
-
 
95
        gps_alive_cnt                           =       0;
-
 
96
}
-
 
97
 
-
 
98
// Home Position sichern falls Daten verfuegbar sind. 
-
 
99
void GPS_Save_Home(void)
-
 
100
{
-
 
101
        short int n;
-
 
102
        n = Get_GPS_data();
-
 
103
        if (n == 0)   // Gueltige  und aktuelle Daten ?   
-
 
104
        {
-
 
105
                // Neue GPS Daten liegen vor
-
 
106
                gps_home_position.utm_east      = gps_act_position.utm_east;   
-
 
107
                gps_home_position.utm_north     = gps_act_position.utm_north;  
-
 
108
                gps_home_position.utm_alt       = gps_act_position.utm_alt;
-
 
109
                gps_home_position.status        = 1; // Home Position gueltig                   
-
 
110
        }
-
 
111
}
-
 
112
 
-
 
113
// Relative Position zur Home Position bestimmen
-
 
114
// Rueckgabewert 0= Daten sind aktuell und gueltig. 1= Keine Aenderung. 2= Daten ungueltig
-
 
115
short int Get_Rel_Position(void)
-
 
116
{
-
 
117
        short int n = 0;
-
 
118
        n = Get_GPS_data();
-
 
119
        if (n >=1) return (n); // nix zu tun, weil keine neue Daten da sind
-
 
120
        if (gps_alive_cnt < 400) gps_alive_cnt += 300; // Timeoutzaehler. Wird in Motorregler Routine ueberwacht und dekrementiert
-
 
121
        if  (gps_home_position.status > 0) //Nur wenn Home Position vorliegt
-
 
122
        {
-
 
123
                gps_rel_act_position.utm_east   = (int)  (gps_act_position.utm_east - gps_home_position.utm_east);
-
 
124
                gps_rel_act_position.utm_north  = (int)  (gps_act_position.utm_north - gps_home_position.utm_north);
-
 
125
                gps_rel_act_position.status     = 1; // gueltige Positionsdaten
-
 
126
                n = 0;
-
 
127
                gps_updte_flag = 1; // zeigt an, dass neue Daten vorliegen.
-
 
128
        }
-
 
129
        else
-
 
130
        {
-
 
131
                n = 2; //keine gueltigen Daten vorhanden
-
 
132
                gps_rel_act_position.status = 0; //keine gueltige Position weil keine home Position da ist.
-
 
133
        }      
19
 GpsZiel_Y = GpsAktuell_Y;
134
        return (n);
Line -... Line 135...
-
 
135
}
-
 
136
 
20
}
137
// Daten aus aktuellen ublox Messages extrahieren 
21
 
138
// Rueckgabewert 0= Daten sind aktuell und gueltig. 1= Keine Aenderung. 2= Daten ungueltig
22
void GPS_BerechneZielrichtung(void)
139
short int Get_GPS_data(void)
-
 
140
{
-
 
141
        short int n = 1;
-
 
142
 
-
 
143
        if (actual_pos.status == 0) return (1); //damit es schnell geht, wenn nix zu tun ist
-
 
144
        if ((actual_pos.status > 0) && (actual_status.status > 0) && (actual_speed.status > 0))
-
 
145
        {
-
 
146
                if (((actual_status.gpsfix_type & 0x03) >=2) && ((actual_status.nav_status_flag & 0x01) >=1)) // nur wenn Daten aktuell und gueltig sind
-
 
147
                {
-
 
148
                        gps_act_position.utm_east       = actual_pos.utm_east/10;
-
 
149
                        gps_act_position.utm_north      = actual_pos.utm_north/10;
-
 
150
                        gps_act_position.utm_alt        = actual_pos.utm_alt/10;
-
 
151
                        gps_act_position.speed_gnd      = actual_speed.speed_gnd/10;
-
 
152
                        gps_act_position.speed_gnd      = actual_speed.speed_gnd/10;
-
 
153
                        gps_act_position.heading        = actual_speed.heading/100000;
-
 
154
                        gps_act_position.status         = 1;
-
 
155
                        n                                                       = 0; //Daten gueltig
-
 
156
                }
-
 
157
                else
23
{
158
                {
-
 
159
                        gps_act_position.status = 0; //Keine gueltigen Daten
-
 
160
                        n                                               = 2;
-
 
161
                }
-
 
162
                actual_pos.status               = 0; //neue ublox Messages anfordern
-
 
163
                actual_status.status    = 0;
-
 
164
                actual_speed.status     = 0;
24
 GPS_Nick = 0;
165
        }      
Line -... Line 166...
-
 
166
        return (n);    
-
 
167
}
-
 
168
 
-
 
169
/*
-
 
170
Daten vom GPS im ublox MSG Format auswerten
-
 
171
Die Routine wird bei jedem Empfang eines Zeichens vom GPS Modul durch den UART IRQ aufgerufen
-
 
172
// Die UBX Messages NAV_POSUTM, NAV_STATUS und NAV_VALED muessen aktiviert sein
-
 
173
*/
-
 
174
void Get_Ublox_Msg(uint8_t rx)
-
 
175
{
-
 
176
        switch (ublox_msg_state)
-
 
177
        {
-
 
178
 
-
 
179
                case UBLOX_IDLE: // Zuerst Synchcharacters pruefen
-
 
180
                        if ( rx == UBLOX_SYNCH1_CHAR ) ublox_msg_state = UBLOX_SYNC1;
-
 
181
                        else ublox_msg_state = UBLOX_IDLE;
-
 
182
                        break;
-
 
183
 
-
 
184
                case UBLOX_SYNC1:
-
 
185
 
-
 
186
                        if (rx == UBLOX_SYNCH2_CHAR) ublox_msg_state = UBLOX_SYNC2;
-
 
187
                        else ublox_msg_state = UBLOX_IDLE;
-
 
188
                        chk_a = 0,chk_b = 0;
-
 
189
                        break;
-
 
190
 
-
 
191
                case UBLOX_SYNC2:
-
 
192
                        if (rx == UBLOX_NAV_CLASS) ublox_msg_state = UBLOX_CLASS;      
-
 
193
                        else ublox_msg_state = UBLOX_IDLE;
-
 
194
                        break;
-
 
195
 
-
 
196
                case UBLOX_CLASS: // Nur NAV Meldungen auswerten
-
 
197
                        switch (rx)
-
 
198
                        {
-
 
199
                                case UBLOX_NAV_POSUTM:
-
 
200
                                        ptr_pac_status  =       &actual_pos.status;
-
 
201
                                        if (*ptr_pac_status > 0) ublox_msg_state = UBLOX_IDLE; //Abbruch weil Daten noch nicht verwendet wurden
-
 
202
                                        else
-
 
203
                                        {
-
 
204
                                                ptr_payload_data                = &actual_pos;
-
 
205
                                                ptr_payload_data_end    = &actual_pos.status;
-
 
206
                                                ublox_msg_state                 = UBLOX_LEN1;
-
 
207
                                        }
-
 
208
                                        break;
-
 
209
 
-
 
210
                                case UBLOX_NAV_STATUS:
-
 
211
                                        ptr_pac_status  =       &actual_status.status;
-
 
212
                                        if (*ptr_pac_status > 0) ublox_msg_state = UBLOX_IDLE;
-
 
213
                                        else
-
 
214
                                        {
-
 
215
                                                ptr_payload_data                = &actual_status;
-
 
216
                                                ptr_payload_data_end    = &actual_status.status;
-
 
217
                                                ublox_msg_state                 = UBLOX_LEN1;
-
 
218
                                        }
-
 
219
                                        break;
-
 
220
 
-
 
221
                                case UBLOX_NAV_VELED:
-
 
222
                                        ptr_pac_status          =       &actual_speed.status;
-
 
223
                                        if (*ptr_pac_status > 0) ublox_msg_state = UBLOX_IDLE;
-
 
224
                                        else
-
 
225
                                        {
-
 
226
                                                ptr_payload_data                = &actual_speed;
-
 
227
                                                ptr_payload_data_end    = &actual_speed.status;
-
 
228
                                                ublox_msg_state                 = UBLOX_LEN1;
-
 
229
                                        }
-
 
230
                                        break;
-
 
231
 
-
 
232
                                default:
-
 
233
                                        ublox_msg_state = UBLOX_IDLE;
-
 
234
                                        break; 
-
 
235
                        }
-
 
236
                        chk_a   = UBLOX_NAV_CLASS + rx;
-
 
237
                        chk_b   = UBLOX_NAV_CLASS + chk_a;                     
-
 
238
                        break;
-
 
239
 
-
 
240
                case UBLOX_LEN1: // Laenge auswerten
-
 
241
                        rx_len  = rx;
-
 
242
                        chk_a   += rx;
-
 
243
                        chk_b   += chk_a;              
-
 
244
                        ublox_msg_state = UBLOX_LEN2;
-
 
245
                        break;
-
 
246
 
-
 
247
 
-
 
248
                case UBLOX_LEN2: // Laenge auswerten
-
 
249
                        rx_len = rx_len + (rx *256); // Laenge ermitteln
-
 
250
                        chk_a   += rx;
Line -... Line 251...
-
 
251
                        chk_b   += chk_a;      
-
 
252
                        ublox_msg_state = UBLOX_PAYLOAD;
-
 
253
                        break;
-
 
254
 
-
 
255
                case UBLOX_PAYLOAD: // jetzt Nutzdaten einlesen
-
 
256
                        if (rx_len > 0)
-
 
257
                        {
-
 
258
                                *ptr_payload_data = rx;
-
 
259
                                chk_a   += rx;
-
 
260
                                chk_b   += chk_a;
-
 
261
                                --rx_len;      
-
 
262
                                if ((rx_len > 0) && (ptr_payload_data <= ptr_payload_data_end))                          
-
 
263
                                {
-
 
264
                                        ptr_payload_data++;
-
 
265
                                        ublox_msg_state = UBLOX_PAYLOAD;
-
 
266
                            }
Line -... Line 267...
-
 
267
                                else ublox_msg_state = UBLOX_CKA;
-
 
268
                        }      
-
 
269
                        else ublox_msg_state = UBLOX_IDLE; // Abbruch wegen Fehler
-
 
270
                        break;
-
 
271
 
-
 
272
                case UBLOX_CKA: // Checksum pruefen
-
 
273
                        if (rx == chk_a) ublox_msg_state = UBLOX_CKB;                          
-
 
274
                        else ublox_msg_state = UBLOX_IDLE; // Abbruch wegen Fehler
-
 
275
                        break;
-
 
276
 
-
 
277
                case UBLOX_CKB: // Checksum pruefen
-
 
278
                        if (rx == chk_b) *ptr_pac_status = 1; // Paket ok
-
 
279
                        ublox_msg_state    = UBLOX_IDLE;
-
 
280
                        break;
-
 
281
 
-
 
282
                default:
-
 
283
                        ublox_msg_state = UBLOX_IDLE;          
-
 
284
                        break;
-
 
285
        }
-
 
286
}
-
 
287
       
-
 
288
//Zentrale Statemachine fuer alle GPS relevanten Regelungsablauefe
-
 
289
short int GPS_CRTL(short int cmd)
-
 
290
{
-
 
291
        static unsigned int cnt;                                        //Zaehler fuer diverse Verzoegerungen 
-
 
292
        static signed int int_east,int_north;   //Integrierer 
-
 
293
        static signed int dist_north,dist_east;
-
 
294
        static signed int diff_east,diff_north;         // Differenzierer  (Differenz zum  vorhergehenden x bzw. y  Wert)
-
 
295
        static signed int diff_east_f,diff_north_f; // Differenzierer,  gefiltert
-
 
296
        signed int n,diff_v;
-
 
297
        static signed int gps_g2t_act_v; // Aktuelle Geschwindigkeitsvorgabe fuer Home Funktion
-
 
298
        long signed int dev,n_l;
-
 
299
        signed int dist_frm_start_east,dist_frm_start_north;
-
 
300
        switch (cmd)
-
 
301
        {
-
 
302
 
-
 
303
                case GPS_CMD_REQ_HOME: // Es soll zum Startpunkt zurueckgeflogen werden. 
-
 
304
                        if ((gps_state != GPS_CRTL_HOLD_ACTIVE) && (gps_state != GPS_CRTL_HOME_ACTIVE))
-
 
305
                        {
-
 
306
                                cnt++;
-
 
307
                                if (cnt > 500) // erst nach Verzoegerung 
-
 
308
                                {
-
 
309
                                        // Erst mal initialisieren
-
 
310
                                        cnt                             = 0;
-
 
311
                                        gps_tick                = 0;                                   
-
 
312
                                        hold_fast               = 0;
-
 
313
                                        hold_reset_int  = 0; // Integrator enablen
-
 
314
                                        int_east                = 0, int_north  = 0;
-
 
315
                                        gps_reg_x               = 0, gps_reg_y  = 0;
-
 
316
                                        dist_east               = 0, dist_north = 0;
-
 
317
                                        diff_east_f             = 0, diff_north_f= 0;
-
 
318
                                        diff_east               = 0, diff_north  = 0;  
-
 
319
                                        dist_flown              = 0;
-
 
320
                                        gps_g2t_act_v   = 0;
-
 
321
                                        gps_sub_state   = GPS_CRTL_IDLE;
-
 
322
                                        // aktuelle positionsdaten abspeichern
-
 
323
                                        if (gps_rel_act_position.status > 0)
-
 
324
                                        {
-
 
325
                                                gps_rel_start_position.utm_east = gps_rel_act_position.utm_east;
-
 
326
                                                gps_rel_start_position.utm_north= gps_rel_act_position.utm_north;
-
 
327
                                                gps_rel_start_position.status   = 1; // gueltige Positionsdaten 
-
 
328
                                                gps_rel_hold_position.utm_east  = gps_rel_act_position.utm_east;
-
 
329
                                                gps_rel_hold_position.utm_north = gps_rel_act_position.utm_north;
-
 
330
                                                gps_rel_hold_position.status    = 1; // gueltige Positionsdaten 
-
 
331
                                                //Richtung zur Home Position bezogen auf Nordpol bestimmen
-
 
332
                                                hdng_2home = arctan_i(-gps_rel_start_position.utm_east,-gps_rel_start_position.utm_north);
-
 
333
                                                // in Winkel 0...360 Grad umrechnen
-
 
334
                                                if (( gps_rel_start_position.utm_east < 0)) hdng_2home = ( 90-hdng_2home);
-
 
335
                                                else  hdng_2home = (270 - hdng_2home);
-
 
336
                                                dist_2home = (int) get_dist(gps_rel_start_position.utm_east,gps_rel_start_position.utm_north,hdng_2home); //Entfernung zur Home Position bestimmen
-
 
337
                                                gps_state       = GPS_CRTL_HOME_ACTIVE;
-
 
338
                                                return (GPS_STST_OK);                          
-
 
339
                                        }
-
 
340
                                        else
-
 
341
                                        {
-
 
342
                                                gps_rel_start_position.status   =       0;  //Keine Daten verfuegbar
-
 
343
                                                gps_state                                               = GPS_CRTL_IDLE;
-
 
344
                                                return(GPS_STST_ERR); // Keine Daten da
-
 
345
                                        }
-
 
346
                                }
-
 
347
                                else return(GPS_STST_PEND); // noch warten
-
 
348
                        }
-
 
349
                   break;
-
 
350
// ******************************
-
 
351
 
-
 
352
                case GPS_CMD_REQ_HOLD: // Die Lageregelung soll aktiviert werden.
-
 
353
                        if (gps_state != GPS_CRTL_HOLD_ACTIVE)
-
 
354
                        {
-
 
355
                                cnt++;
-
 
356
                                if (cnt > 500) // erst nach Verzoegerung 
-
 
357
                                {
-
 
358
                                        cnt     =       0;
-
 
359
                                        // aktuelle positionsdaten abspeichern
-
 
360
                                        if (gps_rel_act_position.status > 0)
-
 
361
                                        {
-
 
362
                                                hold_fast               = 0;
-
 
363
                                                hold_reset_int  = 0; // Integrator enablen
-
 
364
                                                int_east        = 0, int_north  = 0;
-
 
365
                                                gps_reg_x       = 0, gps_reg_y  = 0;
-
 
366
                                                dist_east       = 0, dist_north = 0;
-
 
367
                                                diff_east_f     = 0, diff_north_f= 0;
-
 
368
                                                diff_east       = 0, diff_north  = 0;
-
 
369
                                                gps_rel_hold_position.utm_east  = gps_rel_act_position.utm_east;
-
 
370
                                                gps_rel_hold_position.utm_north = gps_rel_act_position.utm_north;
-
 
371
                                                gps_rel_hold_position.status    = 1; // gueltige Positionsdaten 
-
 
372
                                                gps_state                                               = GPS_CRTL_HOLD_ACTIVE;
-
 
373
                                                return (GPS_STST_OK);                          
-
 
374
                                        }
-
 
375
                                        else
-
 
376
                                        {
-
 
377
                                                gps_rel_hold_position.status    =       0;  //Keine Daten verfuegbar
-
 
378
                                                gps_state                                               = GPS_CRTL_IDLE;
-
 
379
                                                return(GPS_STST_ERR); // Keine Daten da
-
 
380
                                        }
-
 
381
                                }
-
 
382
                                else return(GPS_STST_PEND); // noch warten
-
 
383
                        }
-
 
384
                        break;
-
 
385
 
-
 
386
                case GPS_CMD_STOP: // Lageregelung beenden
-
 
387
                        cnt                             =       0;
-
 
388
                        GPS_Nick                =       0;
-
 
389
                        GPS_Roll                =       0;
-
 
390
                        gps_int_x               =       0;
-
 
391
                        gps_int_y               =       0;
-
 
392
                        gps_sub_state   =       GPS_CRTL_IDLE;
-
 
393
                        gps_state               =       GPS_CRTL_IDLE;
-
 
394
                        return (GPS_STST_OK);
-
 
395
                        break;
-
 
396
 
-
 
397
                default:
-
 
398
                        return (GPS_STST_ERR);
-
 
399
                        break;
-
 
400
        }
-
 
401
 
-
 
402
        switch (gps_state)
-
 
403
        {      
-
 
404
                case GPS_CRTL_IDLE:
-
 
405
                        cnt             =       0;
-
 
406
                        return (GPS_STST_OK);
-
 
407
                        break;
-
 
408
 
-
 
409
                case GPS_CRTL_HOME_ACTIVE: // Rueckflug zur Basis
-
 
410
                //Der Sollwert des Lagereglers wird der Homeposition angenaehert
-
 
411
                        if (gps_rel_start_position.status >0)
-
 
412
                        {
-
 
413
                                if ((gps_updte_flag > 0) && (gps_sub_state !=GPS_HOME_FINISHED)) // nur wenn neue GPS Daten vorliegen und nicht schon alles fertig ist
-
 
414
                                {
-
 
415
                                        gps_tick++;
-
 
416
                                        int d1,d2,d3;
-
 
417
                                        d1      = abs (gps_rel_hold_position.utm_east - gps_rel_act_position.utm_east );
-
 
418
                                        d2      = abs (gps_rel_hold_position.utm_north - gps_rel_act_position.utm_north );
-
 
419
                                        d3      = (dist_2home - (int)dist_flown); // Restdistanz zum Ziel       
-
 
420
       
-
 
421
                                        if (d3 > GPS_G2T_DIST_MAX_STOP) // Schneller Rueckflug, noch weit weg vom Ziel
-
 
422
                                        {
-
 
423
                                                if ((d1 < GPS_G2T_FAST_TOL)  && (d2 < GPS_G2T_FAST_TOL)) //nur weiter wenn Lage innerhalb der Toleranz
-
 
424
                                                {
-
 
425
                                                        if (gps_g2t_act_v < GPS_G2T_V_MAX) gps_g2t_act_v++;    //Geschwindigkeit langsam erhoehen
-
 
426
                                                        dist_flown              +=(long)gps_g2t_act_v; // Vorgabe der Strecke anhand der Geschwindigkeit
-
 
427
                                                        gps_sub_state   = GPS_HOME_FAST_IN_TOL;
-
 
428
                                                }
-
 
429
                                                else    //Den Lageregler in Ruhe arbeiten lassen weil ausserhalb der Toleranz
-
 
430
                                                {
-
 
431
                                                        if (gps_g2t_act_v > 1) gps_g2t_act_v--; // Geschwindigkeit reduzieren
-
 
432
                                                        dist_flown++;                                                   //Auch ausserhalb der Toleranz langsam erhoehen
-
 
433
                                                        gps_sub_state   = GPS_HOME_FAST_OUTOF_TOL;
-
 
434
                                                }
-
 
435
                                                hold_reset_int                                  = 0; // Integrator einsschalten  
-
 
436
                                                hold_fast                                               = 1; // Regler fuer schnellen Flug
-
 
437
                                                dist_frm_start_east                             = (int)((dist_flown * (long)sin_i(hdng_2home))/1000);
-
 
438
                                                dist_frm_start_north                    = (int)((dist_flown * (long)cos_i(hdng_2home))/1000);
-
 
439
                                                gps_rel_hold_position.utm_east  = gps_rel_start_position.utm_east  + dist_frm_start_east; //naechster Zielpunkt
-
 
440
                                                gps_rel_hold_position.utm_north = gps_rel_start_position.utm_north + dist_frm_start_north; //naechster Zielpunkt
-
 
441
                                        }
-
 
442
                                        else if (d3 > GPS_G2T_DIST_HOLD)   //Das Ziel naehert sich, deswegen abbremsen
-
 
443
                                        {
-
 
444
                                                if ((d1 < GPS_G2T_NRML_TOL)  && (d2 < GPS_G2T_NRML_TOL))  
-
 
445
                                                {
-
 
446
                                                        dist_flown              +=      GPS_G2T_V_RAMP_DWN; // Vorgabe der Strecke anhand der Geschwindigkeit
-
 
447
                                                        gps_sub_state   =       GPS_HOME_RMPDWN_IN_TOL;
-
 
448
                                                }
-
 
449
                                                else
-
 
450
                                                {
-
 
451
                                                        dist_flown++; //Auch ausserhalb der Toleranz langsam erhoehen
-
 
452
                                                        gps_sub_state   = GPS_HOME_RMPDWN_OUTOF_TOL;
-
 
453
                                                }                                      
-
 
454
                                                hold_reset_int                                  = 0; // Integrator ausschalten            
-
 
455
                                                hold_fast                                               = 1; // Wieder normal regeln
-
 
456
                                                dist_frm_start_east                             = (int)((dist_flown * (long)sin_i(hdng_2home))/1000);
-
 
457
                                                dist_frm_start_north                    = (int)((dist_flown * (long)cos_i(hdng_2home))/1000);
-
 
458
                                                gps_rel_hold_position.utm_east  = gps_rel_start_position.utm_east  + dist_frm_start_east; //naechster Zielpunkt
-
 
459
                                                gps_rel_hold_position.utm_north = gps_rel_start_position.utm_north + dist_frm_start_north; //naechster Zielpunkt
-
 
460
                                        }                                                      
-
 
461
                                        else  //Soll-Ziel fast erreicht, Jetzt noch Reste ausgleichen, weil Zielpunkt nicht exakt bestimmt werden konnte (Fehler in Winkelfkt) 
-
 
462
                                        {
-
 
463
                                                if ((d1 < GPS_G2T_NRML_TOL)  && (d2 < GPS_G2T_NRML_TOL)) // Jetzt bis zum Zielpunkt regeln
-
 
464
                                                {
-
 
465
                                                        gps_sub_state   = GPS_HOME_IN_TOL;
-
 
466
                                                        hold_fast               = 0; // Wieder normal regeln
-
 
467
                                                        hold_reset_int  = 0; // Integrator wieder aktivieren              
-
 
468
                                                        if (gps_rel_hold_position.utm_east >= GPS_G2T_V_MIN) gps_rel_hold_position.utm_east -= GPS_G2T_V_MIN;
-
 
469
                                                        else if (gps_rel_hold_position.utm_east <= -GPS_G2T_V_MIN ) gps_rel_hold_position.utm_east += GPS_G2T_V_MIN;
-
 
470
                                                        if (gps_rel_hold_position.utm_north >= GPS_G2T_V_MIN) gps_rel_hold_position.utm_north -= GPS_G2T_V_MIN;
-
 
471
                                                        else if (gps_rel_hold_position.utm_north <= - GPS_G2T_V_MIN ) gps_rel_hold_position.utm_north += GPS_G2T_V_MIN;
-
 
472
                                                        if ((abs(gps_rel_hold_position.utm_east) <= GPS_G2T_V_MIN) && (abs(gps_rel_hold_position.utm_north) <=GPS_G2T_V_MIN))
-
 
473
                                                        {
-
 
474
                                                                gps_rel_hold_position.utm_east  = 0;
-
 
475
                                                                gps_rel_hold_position.utm_north = 0;
-
 
476
                                                                gps_sub_state                                   = GPS_HOME_FINISHED;
-
 
477
                                                        }
-
 
478
                                                }
-
 
479
                                                else gps_sub_state      = GPS_HOME_OUTOF_TOL;
-
 
480
                                        }                                      
-
 
481
                                }
-
 
482
                                gps_state = GPS_CRTL_HOLD_ACTIVE; //Zwischensprung
-
 
483
                                return (GPS_STST_OK);                                  
-
 
484
                        }
-
 
485
                        else  // Keine GPS Daten verfuegbar, deswegen Abbruch
-
 
486
                        {
-
 
487
                                gps_state       =       GPS_CRTL_IDLE; 
-
 
488
                                return (GPS_STST_ERR);
-
 
489
                        }
-
 
490
                        break;
-
 
491
 
-
 
492
 
-
 
493
                case GPS_CRTL_HOLD_ACTIVE:  // Hier werden die Daten fuer Nick und Roll errechnet
-
 
494
                        if (gps_updte_flag >0)  // nur wenn neue GPS Daten vorliegen
-
 
495
                        {
-
 
496
                                gps_updte_flag = 0;
-
 
497
                                // ab hier wird geregelt
-
 
498
                                diff_east       = -dist_east;     //Alten Wert fuer Differenzier schon mal abziehen
-
 
499
                                diff_north      = -dist_north;
-
 
500
                                dist_east       = gps_rel_hold_position.utm_east  - gps_rel_act_position.utm_east;
-
 
501
                                dist_north      = gps_rel_hold_position.utm_north - gps_rel_act_position.utm_north;
-
 
502
                                int_east        += dist_east;
-
 
503
                                int_north   += dist_north;
-
 
504
                                diff_east       += dist_east;   // Differenz zur vorhergehenden East Position
-
 
505
                                diff_north      += dist_north;  // Differenz zur vorhergehenden North Position
-
 
506
 
-
 
507
                                if (hold_fast > 0) // wegen Sollpositionsspruengen im Fast Mode Differenzierer daempfen
-
 
508
                                {
-
 
509
                                        diff_east_f             = ((diff_east_f  *2)/3) + (diff_east *1/3); //Differenzierer filtern    
-
 
510
                                        diff_north_f    = ((diff_north_f *2)/3) + (diff_north*1/3); //Differenzierer filtern
-
 
511
                                }      
-
 
512
                                else // schwache Filterung
-
 
513
                                {
-
 
514
                                        diff_east_f             = ((diff_east_f  * 1)/4) + ((diff_east *3)/4); //Differenzierer filtern 
-
 
515
                                        diff_north_f    = ((diff_north_f * 1)/4) + ((diff_north*3)/4); //Differenzierer filtern
-
 
516
                                }
-
 
517
 
-
 
518
                                #define GPSINT_MAX 30000 //neuer Wert ab 7.10.2007 Begrenzung 
-
 
519
                                if ((abs(int_east) > GPSINT_MAX) || (abs(int_north)> GPSINT_MAX)) //Bei zu hohem Wert Integrator auf Wert halten
-
 
520
                                {
-
 
521
                                        int_east        -= dist_east;
-
 
522
                                        int_north   -= dist_north;                                     
-
 
523
                                }
-
 
524
                                if (hold_reset_int > 0)  //Im Schnellen Mode Integrator abschalten
-
 
525
                                {
-
 
526
                                        int_east        = 0;   
-
 
527
                                        int_north       = 0;                                   
-
 
528
                                }
-
 
529
 
-
 
530
                                // Variable Verstarkung fuer Differenzierer ermitteln. Je weiter vom Ziel wir entfernt sind
-
 
531
                                // desto groesser wird der Faktor. Es gibt aber einen Maximalwert. Bei 0 ist die Verstaerkung immer 1
-
 
532
                                signed long dist,int_east1,int_north1;
-
 
533
                                int phi;
-
 
534
                                phi  = arctan_i(abs(dist_north),abs(dist_east));
-
 
535
                                dist = get_dist(dist_east,dist_north,phi); //Zunaechst Entfernung zum Ziel ermitteln
-
 
536
 
-
 
537
                                if (hold_fast == 0)  // je Nach Modus andere Verstaerkungskurve fuer Differenzierer
-
 
538
                                {
-
 
539
                                        diff_v = (int)((dist * (GPS_DIFF_NRML_MAX_V - 10)) / GPS_DIFF_NRML_MAX_D) +10; //Verstaerkung * 10
-
 
540
                                        if (diff_v > GPS_DIFF_NRML_MAX_V) diff_v = GPS_DIFF_NRML_MAX_V; //begrenzen
-
 
541
                                }
-
 
542
                                else
-
 
543
                                {
-
 
544
                                        diff_v = (int)((dist * (GPS_DIFF_FAST_MAX_V - 10)) / GPS_DIFF_FAST_MAX_D) +10; //Verstaerkung * 10
-
 
545
                                        if (diff_v > GPS_DIFF_FAST_MAX_V) diff_v = GPS_DIFF_FAST_MAX_V; //begrenzen
-
 
546
                                }
-
 
547
 
-
 
548
                                int diff_p;  //Vom Modus abhaengige zusaetzliche Verstaerkung
-
 
549
                                if (hold_fast > 0) diff_p = GPS_PROP_FAST_V;
-
 
550
                                else diff_p = GPS_PROP_NRML_V;
-
 
551
 
-
 
552
                                //I Werte begrenzen
-
 
553
                                #define INT1_MAX (20 * GPS_V)
-
 
554
                                int_east1 =  ((((long)int_east)   * Parameter_UserParam2)/32);
-
 
555
                                int_north =  ((((long)int_north)  * Parameter_UserParam2)/32);
-
 
556
                                if (int_east1 > INT1_MAX) int_east1 =  INT1_MAX; //begrenzen
-
 
557
                                else if (int_east1 < -INT1_MAX) int_east1 =  -INT1_MAX;
-
 
558
                                if (int_north1 > INT1_MAX) int_north1 =  INT1_MAX; //begrenzen
-
 
559
                                else if (int_north1 < -INT1_MAX) int_north1 =  -INT1_MAX;
-
 
560
 
-
 
561
                                //PID Regler Werte aufsummieren
-
 
562
                                gps_reg_x = ((int)int_east1  + ((dist_east  * Parameter_UserParam1 * diff_p)/(8*2))+ ((diff_east_f  * diff_v * Parameter_UserParam3)/10));  // I + P +D  Anteil X Achse
-
 
563
                                gps_reg_y = ((int)int_north1 + ((dist_north * Parameter_UserParam1 * diff_p)/(8*2))+ ((diff_north_f * diff_v * Parameter_UserParam3)/10));  // I + P +D  Anteil Y Achse
-
 
564
 
-
 
565
                                //Ziel-Richtung bezogen auf Nordpol bestimmen
-
 
566
                                GPS_hdng_abs_2trgt = arctan_i(gps_reg_x,gps_reg_y);
-
 
567
 
-
 
568
                                // in Winkel 0...360 Grad umrechnen
-
 
569
                                if ((gps_reg_x >= 0)) GPS_hdng_abs_2trgt = ( 90-GPS_hdng_abs_2trgt);
-
 
570
                                else  GPS_hdng_abs_2trgt = (270 - GPS_hdng_abs_2trgt);
-
 
571
 
-
 
572
                                // Relative Richtung in bezug auf Nordachse des Kopters errechen
-
 
573
                                n= GyroKomp_Int/GYROKOMP_INC_GRAD_DEFAULT;
-
 
574
                                GPS_hdng_rel_2trgt      =       GPS_hdng_abs_2trgt - n;
-
 
575
                                if      ((GPS_hdng_rel_2trgt >180) && (GPS_hdng_abs_2trgt >=180)) GPS_hdng_rel_2trgt = GPS_hdng_rel_2trgt-360;
-
 
576
                                else if (GPS_hdng_rel_2trgt >180)  GPS_hdng_rel_2trgt = 360 - GPS_hdng_rel_2trgt;
-
 
577
                                else if (GPS_hdng_rel_2trgt <-180)  GPS_hdng_rel_2trgt = 360 + GPS_hdng_rel_2trgt;
-
 
578
                               
-
 
579
                                // Regelabweichung aus x,y zu Ziel in Distanz umrechnen 
-
 
580
                                if (abs(gps_reg_x) > abs(gps_reg_y) )
-
 
581
                                {
-
 
582
                                        dev = (long)gps_reg_x; //Groesseren Wert wegen besserer Genauigkeit nehmen
-
 
583
                                        dev = abs((dev *1000) / (long) sin_i(GPS_hdng_abs_2trgt));
-
 
584
                                }
-
 
585
                                else
-
 
586
                                {
-
 
587
                                        dev = (long)gps_reg_y;
-
 
588
                                        dev = abs((dev *1000) / (long) cos_i(GPS_hdng_abs_2trgt));
-
 
589
                                }
-
 
590
                                GPS_dist_2trgt  = (int) dev;
-
 
591
                                // Winkel und Distanz in Nick und Rollgroessen umrechnen
-
 
592
                                GPS_Roll = (int) +( (dev * (long) sin_i(GPS_hdng_rel_2trgt))/1000);
-
 
593
                                GPS_Nick = (int) -( (dev * (long) cos_i(GPS_hdng_rel_2trgt))/1000);
-
 
594
                                       
-
 
595
                                if (GPS_Roll > (GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V)) GPS_Roll = (GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V);
-
 
596
                                else if (GPS_Roll < -(GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V)) GPS_Roll = -(GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V);
-
 
597
                                if (GPS_Nick > (GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V)) GPS_Nick = (GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V);
-
 
598
                                else if (GPS_Nick < -(GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V)) GPS_Nick = -(GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V);
-
 
599
 
-
 
600
                                //Kleine Werte verstaerken, Grosse abschwaechen
-
 
601
                                n                       = sin_i((GPS_Roll*90)/(GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V));
-
 
602
                                n_l                     = ((long) GPS_NICKROLL_MAX  * (long) n)/1000;
-
 
603
                                GPS_Roll        = (int) n_l;
-
 
604
                                n                       = sin_i((GPS_Nick*90)/(GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V));
-
 
605
                                n_l                     = ((long) GPS_NICKROLL_MAX  * (long) n)/1000;
-
 
606
                                GPS_Nick        = (int) n_l;
-
 
607
                                 
-
 
608
                                if ((abs(dist_east) > GPS_DIST_MAX) || (abs(dist_north) > GPS_DIST_MAX))  // bei zu grossem Abstand abbrechen
-
 
609
                                {
-
 
610
                                        GPS_Roll        = 0;
-
 
611
                                        GPS_Nick        = 0;
-
 
612
                                        gps_state       = GPS_CRTL_IDLE;
-
 
613
                                        return (GPS_STST_ERR); 
-
 
614
                                        break;                                 
-
 
615
                                }
-
 
616
                                else
-
 
617
                                {
-
 
618
                                        if ( cmd == GPS_CMD_REQ_HOME ) gps_state = GPS_CRTL_HOME_ACTIVE; // State umsetzen
-
 
619
                                        return (GPS_STST_OK);
-
 
620
                                }
-
 
621
                        }
-
 
622
                        else
-
 
623
                        {
-
 
624
                                if ( cmd == GPS_CMD_REQ_HOME ) gps_state = GPS_CRTL_HOME_ACTIVE; // State umsetzen
-
 
625
                                return (GPS_STST_OK);
-
 
626
                        }
-
 
627
                        break;
-
 
628
 
-
 
629
                default:
-
 
630
                        gps_state = GPS_CRTL_IDLE;
-
 
631
                        return (GPS_STST_ERR);