Subversion Repositories FlightCtrl

Rev

Rev 1179 | Go to most recent revision | Only display areas with differences | Ignore whitespace | Details | Blame | Last modification | View Log | RSS feed

Rev 1179 Rev 1180
-
 
1
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
-
 
2
// + Copyright (c) 04.2007 Holger Buss
-
 
3
// + Nur für den privaten Gebrauch
-
 
4
// + www.MikroKopter.com
-
 
5
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
-
 
6
// + Es gilt für das gesamte Projekt (Hardware, Software, Binärfiles, Sourcecode und Dokumentation),
-
 
7
// + dass eine Nutzung (auch auszugsweise) nur für den privaten (nicht-kommerziellen) Gebrauch zulässig ist.
-
 
8
// + Sollten direkte oder indirekte kommerzielle Absichten verfolgt werden, ist mit uns (info@mikrokopter.de) Kontakt
-
 
9
// + bzgl. der Nutzungsbedingungen aufzunehmen.
-
 
10
// + Eine kommerzielle Nutzung ist z.B.Verkauf von MikroKoptern, Bestückung und Verkauf von Platinen oder Bausätzen,
-
 
11
// + Verkauf von Luftbildaufnahmen, usw.
-
 
12
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
-
 
13
// + Werden Teile des Quellcodes (mit oder ohne Modifikation) weiterverwendet oder veröffentlicht,
-
 
14
// + unterliegen sie auch diesen Nutzungsbedingungen und diese Nutzungsbedingungen incl. Copyright müssen dann beiliegen
-
 
15
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
-
 
16
// + Sollte die Software (auch auszugesweise) oder sonstige Informationen des MikroKopter-Projekts
-
 
17
// + auf anderen Webseiten oder sonstigen Medien veröffentlicht werden, muss unsere Webseite "http://www.mikrokopter.de"
-
 
18
// + eindeutig als Ursprung verlinkt werden
-
 
19
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
-
 
20
// + Keine Gewähr auf Fehlerfreiheit, Vollständigkeit oder Funktion
-
 
21
// + Benutzung auf eigene Gefahr
-
 
22
// + Wir übernehmen keinerlei Haftung für direkte oder indirekte Personen- oder Sachschäden
-
 
23
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
-
 
24
// + Die Portierung der Software (oder Teile davon) auf andere Systeme (ausser der Hardware von www.mikrokopter.de) ist nur
-
 
25
// + mit unserer Zustimmung zulässig
-
 
26
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
-
 
27
// + Die Funktion printf_P() unterliegt ihrer eigenen Lizenz und ist hiervon nicht betroffen
-
 
28
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
-
 
29
// + Redistributions of source code (with or without modifications) must retain the above copyright notice,
-
 
30
// + this list of conditions and the following disclaimer.
-
 
31
// +   * Neither the name of the copyright holders nor the names of contributors may be used to endorse or promote products derived
-
 
32
// +     from this software without specific prior written permission.
-
 
33
// +   * The use of this project (hardware, software, binary files, sources and documentation) is only permittet
-
 
34
// +     for non-commercial use (directly or indirectly)
-
 
35
// +     Commercial use (for excample: selling of MikroKopters, selling of PCBs, assembly, ...) is only permitted
-
 
36
// +     with our written permission
-
 
37
// +   * If sources or documentations are redistributet on other webpages, out webpage (http://www.MikroKopter.de) must be
-
 
38
// +     clearly linked as origin
-
 
39
// +   * porting to systems other than hardware from www.mikrokopter.de is not allowed
-
 
40
// +  THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
-
 
41
// +  AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
-
 
42
// +  IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
-
 
43
// +  ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
-
 
44
// +  LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
-
 
45
// +  CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
-
 
46
// +  SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
-
 
47
// +  INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN// +  CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
-
 
48
// +  ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
-
 
49
// +  POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
-
 
50
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
1
#include <inttypes.h>
51
#include <inttypes.h>
2
#include <stdlib.h>
52
#include <stdlib.h>
3
#include "fc.h"
53
#include "fc.h"
4
#include "ubx.h"
54
#include "ubx.h"
5
#include "mymath.h"
55
#include "mymath.h"
6
#include "timer0.h"
56
#include "timer0.h"
7
#include "uart.h"
57
#include "uart0.h"
8
#include "rc.h"
58
#include "rc.h"
9
#include "eeprom.h"
59
#include "eeprom.h"
10
 
60
 
11
typedef enum
61
typedef enum
12
{
62
{
13
        GPS_FLIGHT_MODE_UNDEF,
63
        GPS_FLIGHT_MODE_UNDEF,
14
        GPS_FLIGHT_MODE_FREE,
64
        GPS_FLIGHT_MODE_FREE,
15
        GPS_FLIGHT_MODE_AID,
65
        GPS_FLIGHT_MODE_AID,
16
        GPS_FLIGHT_MODE_HOME,
66
        GPS_FLIGHT_MODE_HOME,
17
} FlightMode_t;
67
} FlightMode_t;
18
 
68
 
19
#define GPS_POSINTEGRAL_LIMIT 32000
69
#define GPS_POSINTEGRAL_LIMIT 32000
20
#define GPS_STICK_LIMIT         45              // limit of gps stick control to avoid critical flight attitudes
70
#define GPS_STICK_LIMIT         45              // limit of gps stick control to avoid critical flight attitudes
21
#define GPS_P_LIMIT                     25
71
#define GPS_P_LIMIT                     25
22
 
72
 
23
 
73
 
24
typedef struct
74
typedef struct
25
{
75
{
26
        int32_t Longitude;
76
        int32_t Longitude;
27
        int32_t Latitude;
77
        int32_t Latitude;
28
        int32_t Altitude;
78
        int32_t Altitude;
29
        Status_t Status;
79
        Status_t Status;
30
} GPS_Pos_t;
80
} GPS_Pos_t;
31
 
81
 
32
// GPS coordinates for hold position
82
// GPS coordinates for hold position
33
GPS_Pos_t HoldPosition  = {0,0,0,INVALID};
83
GPS_Pos_t HoldPosition  = {0,0,0,INVALID};
34
// GPS coordinates for home position
84
// GPS coordinates for home position
35
GPS_Pos_t HomePosition  = {0,0,0,INVALID};
85
GPS_Pos_t HomePosition  = {0,0,0,INVALID};
36
// the current flight mode
86
// the current flight mode
37
FlightMode_t FlightMode = GPS_FLIGHT_MODE_UNDEF;
87
FlightMode_t FlightMode = GPS_FLIGHT_MODE_UNDEF;
38
 
88
 
39
 
89
 
40
// ---------------------------------------------------------------------------------
90
// ---------------------------------------------------------------------------------
41
void GPS_UpdateParameter(void)
91
void GPS_UpdateParameter(void)
42
{
92
{
43
        static FlightMode_t FlightModeOld = GPS_FLIGHT_MODE_UNDEF;
93
        static FlightMode_t FlightModeOld = GPS_FLIGHT_MODE_UNDEF;
44
 
94
 
45
        if((RC_Quality < 100) || (MKFlags & MKFLAG_EMERGENCY_LANDING))
95
        if((RC_Quality < 100) || (MKFlags & MKFLAG_EMERGENCY_LANDING))
46
        {
96
        {
47
                FlightMode = GPS_FLIGHT_MODE_FREE;
97
                FlightMode = GPS_FLIGHT_MODE_FREE;
48
        }
98
        }
49
        else
99
        else
50
        {
100
        {
51
                if     (FCParam.NaviGpsModeControl <  50) FlightMode = GPS_FLIGHT_MODE_AID;
101
                if     (FCParam.NaviGpsModeControl <  50) FlightMode = GPS_FLIGHT_MODE_AID;
52
                else if(FCParam.NaviGpsModeControl < 180) FlightMode = GPS_FLIGHT_MODE_FREE;
102
                else if(FCParam.NaviGpsModeControl < 180) FlightMode = GPS_FLIGHT_MODE_FREE;
53
                else                                              FlightMode = GPS_FLIGHT_MODE_HOME;
103
                else                                              FlightMode = GPS_FLIGHT_MODE_HOME;
54
        }
104
        }
55
        if (FlightMode != FlightModeOld)
105
        if (FlightMode != FlightModeOld)
56
        {
106
        {
57
                BeepTime = 100;
107
                BeepTime = 100;
58
        }
108
        }
59
        FlightModeOld = FlightMode;
109
        FlightModeOld = FlightMode;
60
}
110
}
61
 
111
 
62
 
112
 
63
 
113
 
64
// ---------------------------------------------------------------------------------
114
// ---------------------------------------------------------------------------------
65
// This function defines a good GPS signal condition
115
// This function defines a good GPS signal condition
66
uint8_t GPS_IsSignalOK(void)
116
uint8_t GPS_IsSignalOK(void)
67
{
117
{
68
        static uint8_t GPSFix = 0;
118
        static uint8_t GPSFix = 0;
69
        if( (GPSInfo.status != INVALID)  && (GPSInfo.satfix == SATFIX_3D) && (GPSInfo.flags & FLAG_GPSFIXOK) && ((GPSInfo.satnum >= ParamSet.NaviGpsMinSat) || GPSFix))
119
        if( (GPSInfo.status != INVALID)  && (GPSInfo.satfix == SATFIX_3D) && (GPSInfo.flags & FLAG_GPSFIXOK) && ((GPSInfo.satnum >= ParamSet.NaviGpsMinSat) || GPSFix))
70
        {
120
        {
71
                GPSFix = 1;
121
                GPSFix = 1;
72
                return(1);
122
                return(1);
73
 
123
 
74
        }
124
        }
75
        else return (0);
125
        else return (0);
76
 
126
 
77
}
127
}
78
// ---------------------------------------------------------------------------------
128
// ---------------------------------------------------------------------------------
79
// rescale xy-vector length to  limit
129
// rescale xy-vector length to  limit
80
uint8_t GPS_LimitXY(int32_t *x, int32_t *y, int32_t limit)
130
uint8_t GPS_LimitXY(int32_t *x, int32_t *y, int32_t limit)
81
{
131
{
82
        uint8_t retval = 0;
132
        uint8_t retval = 0;
83
        int32_t len;
133
        int32_t len;
84
        len = (int32_t)c_sqrt(*x * *x + *y * *y);
134
        len = (int32_t)c_sqrt(*x * *x + *y * *y);
85
        if (len > limit)
135
        if (len > limit)
86
        {
136
        {
87
                // normalize control vector components to the limit
137
                // normalize control vector components to the limit
88
                *x  = (*x  * limit) / len;
138
                *x  = (*x  * limit) / len;
89
                *y  = (*y  * limit) / len;
139
                *y  = (*y  * limit) / len;
90
                retval = 1;
140
                retval = 1;
91
        }
141
        }
92
        return(retval);
142
        return(retval);
93
}
143
}
94
 
144
 
95
// checks nick and roll sticks for manual control
145
// checks nick and roll sticks for manual control
96
uint8_t GPS_IsManualControlled(void)
146
uint8_t GPS_IsManualControlled(void)
97
{
147
{
98
        if ( (abs(PPM_in[ParamSet.ChannelAssignment[CH_NICK]]) < ParamSet.NaviStickThreshold) && (abs(PPM_in[ParamSet.ChannelAssignment[CH_ROLL]]) < ParamSet.NaviStickThreshold)) return 0;
148
        if ( (abs(PPM_in[ParamSet.ChannelAssignment[CH_NICK]]) < ParamSet.NaviStickThreshold) && (abs(PPM_in[ParamSet.ChannelAssignment[CH_ROLL]]) < ParamSet.NaviStickThreshold)) return 0;
99
        else return 1;
149
        else return 1;
100
}
150
}
101
 
151
 
102
// set given position to current gps position
152
// set given position to current gps position
103
uint8_t GPS_SetCurrPosition(GPS_Pos_t * pGPSPos)
153
uint8_t GPS_SetCurrPosition(GPS_Pos_t * pGPSPos)
104
{
154
{
105
        uint8_t retval = 0;
155
        uint8_t retval = 0;
106
        if(pGPSPos == NULL) return(retval);     // bad pointer
156
        if(pGPSPos == NULL) return(retval);     // bad pointer
107
 
157
 
108
        if(GPS_IsSignalOK())
158
        if(GPS_IsSignalOK())
109
        {       // is GPS signal condition is fine
159
        {       // is GPS signal condition is fine
110
                pGPSPos->Longitude      = GPSInfo.longitude;
160
                pGPSPos->Longitude      = GPSInfo.longitude;
111
                pGPSPos->Latitude       = GPSInfo.latitude;
161
                pGPSPos->Latitude       = GPSInfo.latitude;
112
                pGPSPos->Altitude       = GPSInfo.altitude;
162
                pGPSPos->Altitude       = GPSInfo.altitude;
113
                pGPSPos->Status         = NEWDATA;
163
                pGPSPos->Status         = NEWDATA;
114
                retval = 1;
164
                retval = 1;
115
        }
165
        }
116
        else
166
        else
117
        {       // bad GPS signal condition
167
        {       // bad GPS signal condition
118
                pGPSPos->Status = INVALID;
168
                pGPSPos->Status = INVALID;
119
                retval = 0;
169
                retval = 0;
120
        }
170
        }
121
        return(retval);
171
        return(retval);
122
}
172
}
123
 
173
 
124
// clear position
174
// clear position
125
uint8_t GPS_ClearPosition(GPS_Pos_t * pGPSPos)
175
uint8_t GPS_ClearPosition(GPS_Pos_t * pGPSPos)
126
{
176
{
127
        uint8_t retval = 0;
177
        uint8_t retval = 0;
128
        if(pGPSPos == NULL) return(retval);     // bad pointer
178
        if(pGPSPos == NULL) return(retval);     // bad pointer
129
        else
179
        else
130
        {
180
        {
131
                pGPSPos->Longitude      = 0;
181
                pGPSPos->Longitude      = 0;
132
                pGPSPos->Latitude       = 0;
182
                pGPSPos->Latitude       = 0;
133
                pGPSPos->Altitude       = 0;
183
                pGPSPos->Altitude       = 0;
134
                pGPSPos->Status         = INVALID;
184
                pGPSPos->Status         = INVALID;
135
                retval = 1;
185
                retval = 1;
136
        }
186
        }
137
        return (retval);
187
        return (retval);
138
}
188
}
139
 
189
 
140
// disable GPS control sticks
190
// disable GPS control sticks
141
void GPS_Neutral(void)
191
void GPS_Neutral(void)
142
{
192
{
143
        GPS_Nick = 0;
193
        GPSStickNick = 0;
144
        GPS_Roll = 0;
194
        GPSStickRoll = 0;
145
}
195
}
146
 
196
 
147
// calculates the GPS control stick values from the deviation to target position
197
// calculates the GPS control stick values from the deviation to target position
148
// if the pointer to the target positin is NULL or is the target position invalid
198
// if the pointer to the target positin is NULL or is the target position invalid
149
// then the P part of the controller is deactivated.
199
// then the P part of the controller is deactivated.
150
void GPS_PIDController(GPS_Pos_t *pTargetPos)
200
void GPS_PIDController(GPS_Pos_t *pTargetPos)
151
{
201
{
152
        static int32_t PID_Nick, PID_Roll;
202
        static int32_t PID_Nick, PID_Roll;
153
        int32_t coscompass, sincompass;
203
        int32_t coscompass, sincompass;
154
        int32_t GPSPosDev_North, GPSPosDev_East; // Position deviation in cm
204
        int32_t GPSPosDev_North, GPSPosDev_East; // Position deviation in cm
155
        int32_t P_North = 0, D_North = 0, P_East = 0, D_East = 0, I_North = 0, I_East = 0;
205
        int32_t P_North = 0, D_North = 0, P_East = 0, D_East = 0, I_North = 0, I_East = 0;
156
        int32_t PID_North = 0, PID_East = 0;
206
        int32_t PID_North = 0, PID_East = 0;
157
        static int32_t cos_target_latitude = 1;
207
        static int32_t cos_target_latitude = 1;
158
        static int32_t GPSPosDevIntegral_North = 0, GPSPosDevIntegral_East = 0;
208
        static int32_t GPSPosDevIntegral_North = 0, GPSPosDevIntegral_East = 0;
159
        static GPS_Pos_t *pLastTargetPos = 0;
209
        static GPS_Pos_t *pLastTargetPos = 0;
160
 
210
 
161
        // if GPS data and Compass are ok
211
        // if GPS data and Compass are ok
162
        if( GPS_IsSignalOK() && (CompassHeading >= 0) )
212
        if( GPS_IsSignalOK() && (CompassHeading >= 0) )
163
        {
213
        {
164
 
214
 
165
                if(pTargetPos != NULL) // if there is a target position
215
                if(pTargetPos != NULL) // if there is a target position
166
                {
216
                {
167
                        if(pTargetPos->Status != INVALID) // and the position data are valid
217
                        if(pTargetPos->Status != INVALID) // and the position data are valid
168
                        {
218
                        {
169
                                // if the target data are updated or the target pointer has changed
219
                                // if the target data are updated or the target pointer has changed
170
                                if ((pTargetPos->Status != PROCESSED) || (pTargetPos != pLastTargetPos) )
220
                                if ((pTargetPos->Status != PROCESSED) || (pTargetPos != pLastTargetPos) )
171
                                {
221
                                {
172
                                        // reset error integral
222
                                        // reset error integral
173
                                        GPSPosDevIntegral_North = 0;
223
                                        GPSPosDevIntegral_North = 0;
174
                                        GPSPosDevIntegral_East = 0;
224
                                        GPSPosDevIntegral_East = 0;
175
                                        // recalculate latitude projection
225
                                        // recalculate latitude projection
176
                                        cos_target_latitude = (int32_t)c_cos_8192((int16_t)(pTargetPos->Latitude/10000000L));
226
                                        cos_target_latitude = (int32_t)c_cos_8192((int16_t)(pTargetPos->Latitude/10000000L));
177
                                        // remember last target pointer
227
                                        // remember last target pointer
178
                                        pLastTargetPos = pTargetPos;
228
                                        pLastTargetPos = pTargetPos;
179
                                        // mark data as processed
229
                                        // mark data as processed
180
                                        pTargetPos->Status = PROCESSED;
230
                                        pTargetPos->Status = PROCESSED;
181
                                }
231
                                }
182
                                // calculate position deviation from latitude and longitude differences
232
                                // calculate position deviation from latitude and longitude differences
183
                                GPSPosDev_North = (GPSInfo.latitude - pTargetPos->Latitude); // to calculate real cm we would need *111/100 additionally
233
                                GPSPosDev_North = (GPSInfo.latitude - pTargetPos->Latitude); // to calculate real cm we would need *111/100 additionally
184
                                GPSPosDev_East  = (GPSInfo.longitude - pTargetPos->Longitude); // to calculate real cm we would need *111/100 additionally
234
                                GPSPosDev_East  = (GPSInfo.longitude - pTargetPos->Longitude); // to calculate real cm we would need *111/100 additionally
185
                                // calculate latitude projection
235
                                // calculate latitude projection
186
                                GPSPosDev_East  *= cos_target_latitude;
236
                                GPSPosDev_East  *= cos_target_latitude;
187
                                GPSPosDev_East /= 8192;
237
                                GPSPosDev_East /= 8192;
188
                        }
238
                        }
189
                        else // no valid target position available
239
                        else // no valid target position available
190
                        {
240
                        {
191
                                // reset error
241
                                // reset error
192
                                GPSPosDev_North = 0;
242
                                GPSPosDev_North = 0;
193
                                GPSPosDev_East = 0;
243
                                GPSPosDev_East = 0;
194
                                // reset error integral
244
                                // reset error integral
195
                                GPSPosDevIntegral_North = 0;
245
                                GPSPosDevIntegral_North = 0;
196
                                GPSPosDevIntegral_East = 0;
246
                                GPSPosDevIntegral_East = 0;
197
                        }
247
                        }
198
                }
248
                }
199
                else // no target position available
249
                else // no target position available
200
                {
250
                {
201
                        // reset error
251
                        // reset error
202
                        GPSPosDev_North = 0;
252
                        GPSPosDev_North = 0;
203
                        GPSPosDev_East = 0;
253
                        GPSPosDev_East = 0;
204
                        // reset error integral
254
                        // reset error integral
205
                        GPSPosDevIntegral_North = 0;
255
                        GPSPosDevIntegral_North = 0;
206
                        GPSPosDevIntegral_East = 0;
256
                        GPSPosDevIntegral_East = 0;
207
                }
257
                }
208
 
258
 
209
                //Calculate PID-components of the controller
259
                //Calculate PID-components of the controller
210
 
260
 
211
                // D-Part
261
                // D-Part
212
                D_North = ((int32_t)FCParam.NaviGpsD * GPSInfo.velnorth)/512;
262
                D_North = ((int32_t)FCParam.NaviGpsD * GPSInfo.velnorth)/512;
213
                D_East =  ((int32_t)FCParam.NaviGpsD * GPSInfo.veleast)/512;
263
                D_East =  ((int32_t)FCParam.NaviGpsD * GPSInfo.veleast)/512;
214
 
264
 
215
                // P-Part
265
                // P-Part
216
                P_North = ((int32_t)FCParam.NaviGpsP * GPSPosDev_North)/2048;
266
                P_North = ((int32_t)FCParam.NaviGpsP * GPSPosDev_North)/2048;
217
                P_East =  ((int32_t)FCParam.NaviGpsP * GPSPosDev_East)/2048;
267
                P_East =  ((int32_t)FCParam.NaviGpsP * GPSPosDev_East)/2048;
218
 
268
 
219
                // I-Part
269
                // I-Part
220
                I_North = ((int32_t)FCParam.NaviGpsI * GPSPosDevIntegral_North)/8192;
270
                I_North = ((int32_t)FCParam.NaviGpsI * GPSPosDevIntegral_North)/8192;
221
                I_East =  ((int32_t)FCParam.NaviGpsI * GPSPosDevIntegral_East)/8192;
271
                I_East =  ((int32_t)FCParam.NaviGpsI * GPSPosDevIntegral_East)/8192;
222
 
272
 
223
 
273
 
224
                // combine P & I
274
                // combine P & I
225
                PID_North = P_North + I_North;
275
                PID_North = P_North + I_North;
226
                PID_East  = P_East  + I_East;
276
                PID_East  = P_East  + I_East;
227
                if(!GPS_LimitXY(&PID_North, &PID_East, GPS_P_LIMIT))
277
                if(!GPS_LimitXY(&PID_North, &PID_East, GPS_P_LIMIT))
228
                {
278
                {
229
                        GPSPosDevIntegral_North += GPSPosDev_North/16;
279
                        GPSPosDevIntegral_North += GPSPosDev_North/16;
230
                        GPSPosDevIntegral_East  += GPSPosDev_East/16;
280
                        GPSPosDevIntegral_East  += GPSPosDev_East/16;
231
                        GPS_LimitXY(&GPSPosDevIntegral_North, &GPSPosDevIntegral_North, GPS_POSINTEGRAL_LIMIT);
281
                        GPS_LimitXY(&GPSPosDevIntegral_North, &GPSPosDevIntegral_North, GPS_POSINTEGRAL_LIMIT);
232
                }
282
                }
233
 
283
 
234
                // combine PI- and D-Part
284
                // combine PI- and D-Part
235
                PID_North += D_North;
285
                PID_North += D_North;
236
                PID_East  += D_East;
286
                PID_East  += D_East;
237
 
287
 
238
 
288
 
239
                // scale combination with gain.
289
                // scale combination with gain.
240
                PID_North = (PID_North * (int32_t)FCParam.NaviGpsGain) / 100;
290
                PID_North = (PID_North * (int32_t)FCParam.NaviGpsGain) / 100;
241
                PID_East  = (PID_East  * (int32_t)FCParam.NaviGpsGain) / 100;
291
                PID_East  = (PID_East  * (int32_t)FCParam.NaviGpsGain) / 100;
242
 
292
 
243
                // GPS to nick and roll settings
293
                // GPS to nick and roll settings
244
 
294
 
245
                // A positive nick angle moves head downwards (flying forward).
295
                // A positive nick angle moves head downwards (flying forward).
246
                // A positive roll angle tilts left side downwards (flying left).
296
                // A positive roll angle tilts left side downwards (flying left).
247
                // If compass heading is 0 the head of the copter is in north direction.
297
                // If compass heading is 0 the head of the copter is in north direction.
248
                // A positive nick angle will fly to north and a positive roll angle will fly to west.
298
                // A positive nick angle will fly to north and a positive roll angle will fly to west.
249
                // In case of a positive north deviation/velocity the
299
                // In case of a positive north deviation/velocity the
250
                // copter should fly to south (negative nick).
300
                // copter should fly to south (negative nick).
251
                // In case of a positive east position deviation and a positive east velocity the
301
                // In case of a positive east position deviation and a positive east velocity the
252
                // copter should fly to west (positive roll).
302
                // copter should fly to west (positive roll).
253
                // The influence of the GPS_Nick and GPS_Roll variable is contrarily to the stick values
303
                // The influence of the GPSStickNick and GPSStickRoll variable is contrarily to the stick values
254
                // in the fc.c. Therefore a positive north deviation/velocity should result in a positive
304
                // in the fc.c. Therefore a positive north deviation/velocity should result in a positive
255
                // GPS_Nick and a positive east deviation/velocity should result in a negative GPS_Roll.
305
                // GPSStickNick and a positive east deviation/velocity should result in a negative GPSStickRoll.
256
 
306
 
257
                coscompass = (int32_t)c_cos_8192(YawGyroHeading / YAW_GYRO_DEG_FACTOR);
307
                coscompass = (int32_t)c_cos_8192(YawGyroHeading / YAW_GyroDegFactor);
258
                sincompass = (int32_t)c_sin_8192(YawGyroHeading / YAW_GYRO_DEG_FACTOR);
308
                sincompass = (int32_t)c_sin_8192(YawGyroHeading / YAW_GyroDegFactor);
259
                PID_Nick =   (coscompass * PID_North + sincompass * PID_East) / 8192;
309
                PID_Nick =   (coscompass * PID_North + sincompass * PID_East) / 8192;
260
                PID_Roll  =  (sincompass * PID_North - coscompass * PID_East) / 8192;
310
                PID_Roll  =  (sincompass * PID_North - coscompass * PID_East) / 8192;
261
 
311
 
262
 
312
 
263
                // limit resulting GPS control vector
313
                // limit resulting GPS control vector
264
                GPS_LimitXY(&PID_Nick, &PID_Roll, GPS_STICK_LIMIT);
314
                GPS_LimitXY(&PID_Nick, &PID_Roll, GPS_STICK_LIMIT);
265
 
315
 
266
                GPS_Nick = (int16_t)PID_Nick;
316
                GPSStickNick = (int16_t)PID_Nick;
267
                GPS_Roll = (int16_t)PID_Roll;
317
                GPSStickRoll = (int16_t)PID_Roll;
268
        }
318
        }
269
        else // invalid GPS data or bad compass reading
319
        else // invalid GPS data or bad compass reading
270
        {
320
        {
271
                GPS_Neutral(); // do nothing
321
                GPS_Neutral(); // do nothing
272
                // reset error integral
322
                // reset error integral
273
                GPSPosDevIntegral_North = 0;
323
                GPSPosDevIntegral_North = 0;
274
                GPSPosDevIntegral_East = 0;
324
                GPSPosDevIntegral_East = 0;
275
        }
325
        }
276
}
326
}
277
 
327
 
278
 
328
 
279
 
329
 
280
 
330
 
281
void GPS_Main(void)
331
void GPS_Main(void)
282
{
332
{
283
        static uint8_t GPS_P_Delay = 0;
333
        static uint8_t GPS_P_Delay = 0;
284
        static uint16_t beep_rythm = 0;
334
        static uint16_t beep_rythm = 0;
285
 
335
 
286
        GPS_UpdateParameter();
336
        GPS_UpdateParameter();
287
 
337
 
288
        // store home position if start of flight flag is set
338
        // store home position if start of flight flag is set
289
        if(MKFlags & MKFLAG_CALIBRATE)
339
        if(MKFlags & MKFLAG_CALIBRATE)
290
        {
340
        {
291
                if(GPS_SetCurrPosition(&HomePosition)) BeepTime = 700;
341
                if(GPS_SetCurrPosition(&HomePosition)) BeepTime = 700;
292
        }
342
        }
293
 
343
 
294
        switch(GPSInfo.status)
344
        switch(GPSInfo.status)
295
        {
345
        {
296
        case INVALID:  // invalid gps data
346
        case INVALID:  // invalid gps data
297
                GPS_Neutral();
347
                GPS_Neutral();
298
                if(FlightMode != GPS_FLIGHT_MODE_FREE)
348
                if(FlightMode != GPS_FLIGHT_MODE_FREE)
299
                {
349
                {
300
                        BeepTime = 100; // beep if signal is neccesary
350
                        BeepTime = 100; // beep if signal is neccesary
301
                }
351
                }
302
                break;
352
                break;
303
        case PROCESSED: // if gps data are already processed do nothing
353
        case PROCESSED: // if gps data are already processed do nothing
304
                // downcount timeout
354
                // downcount timeout
305
                if(GPSTimeout) GPSTimeout--;
355
                if(GPSTimeout) GPSTimeout--;
306
                // if no new data arrived within timeout set current data invalid
356
                // if no new data arrived within timeout set current data invalid
307
                // and therefore disable GPS
357
                // and therefore disable GPS
308
                else
358
                else
309
                {
359
                {
310
                        GPS_Neutral();
360
                        GPS_Neutral();
311
                        GPSInfo.status = INVALID;
361
                        GPSInfo.status = INVALID;
312
                }
362
                }
313
                break;
363
                break;
314
        case NEWDATA: // new valid data from gps device
364
        case NEWDATA: // new valid data from gps device
315
                // if the gps data quality is good
365
                // if the gps data quality is good
316
                beep_rythm++;
366
                beep_rythm++;
317
 
367
 
318
                if (GPS_IsSignalOK())
368
                if (GPS_IsSignalOK())
319
                {
369
                {
320
                        switch(FlightMode) // check what's to do
370
                        switch(FlightMode) // check what's to do
321
                        {
371
                        {
322
                                case GPS_FLIGHT_MODE_FREE:
372
                                case GPS_FLIGHT_MODE_FREE:
323
                                        // update hold position to current gps position
373
                                        // update hold position to current gps position
324
                                        GPS_SetCurrPosition(&HoldPosition); // can get invalid if gps signal is bad
374
                                        GPS_SetCurrPosition(&HoldPosition); // can get invalid if gps signal is bad
325
                                        // disable gps control
375
                                        // disable gps control
326
                                        GPS_Neutral();
376
                                        GPS_Neutral();
327
                                        break;
377
                                        break;
328
 
378
 
329
                                case GPS_FLIGHT_MODE_AID:
379
                                case GPS_FLIGHT_MODE_AID:
330
                                        if(HoldPosition.Status != INVALID)
380
                                        if(HoldPosition.Status != INVALID)
331
                                        {
381
                                        {
332
                                                if( GPS_IsManualControlled() ) // MK controlled by user
382
                                                if( GPS_IsManualControlled() ) // MK controlled by user
333
                                                {
383
                                                {
334
                                                        // update hold point to current gps position
384
                                                        // update hold point to current gps position
335
                                                        GPS_SetCurrPosition(&HoldPosition);
385
                                                        GPS_SetCurrPosition(&HoldPosition);
336
                                                        // disable gps control
386
                                                        // disable gps control
337
                                                        GPS_Neutral();
387
                                                        GPS_Neutral();
338
                                                        GPS_P_Delay = 0;
388
                                                        GPS_P_Delay = 0;
339
                                                }
389
                                                }
340
                                                else // GPS control active
390
                                                else // GPS control active
341
                                                {
391
                                                {
342
                                                        if(GPS_P_Delay < 7)
392
                                                        if(GPS_P_Delay < 7)
343
                                                        { // delayed activation of P-Part for 8 cycles (8*0.25s = 2s)
393
                                                        { // delayed activation of P-Part for 8 cycles (8*0.25s = 2s)
344
                                                                GPS_P_Delay++;
394
                                                                GPS_P_Delay++;
345
                                                                GPS_SetCurrPosition(&HoldPosition); // update hold point to current gps position
395
                                                                GPS_SetCurrPosition(&HoldPosition); // update hold point to current gps position
346
                                                                GPS_PIDController(NULL); // activates only the D-Part
396
                                                                GPS_PIDController(NULL); // activates only the D-Part
347
                                                        }
397
                                                        }
348
                                                        else GPS_PIDController(&HoldPosition);// activates the P&D-Part
398
                                                        else GPS_PIDController(&HoldPosition);// activates the P&D-Part
349
                                                }
399
                                                }
350
                                        }
400
                                        }
351
                                        else // invalid Hold Position
401
                                        else // invalid Hold Position
352
                                        {  // try to catch a valid hold position from gps data input
402
                                        {  // try to catch a valid hold position from gps data input
353
                                                GPS_SetCurrPosition(&HoldPosition);
403
                                                GPS_SetCurrPosition(&HoldPosition);
354
                                                GPS_Neutral();
404
                                                GPS_Neutral();
355
                                        }
405
                                        }
356
                                        break;
406
                                        break;
357
 
407
 
358
                                case GPS_FLIGHT_MODE_HOME:
408
                                case GPS_FLIGHT_MODE_HOME:
359
                                        if(HomePosition.Status != INVALID)
409
                                        if(HomePosition.Status != INVALID)
360
                                        {
410
                                        {
361
                                                // update hold point to current gps position
411
                                                // update hold point to current gps position
362
                                                // to avoid a flight back if home comming is deactivated
412
                                                // to avoid a flight back if home comming is deactivated
363
                                                GPS_SetCurrPosition(&HoldPosition);
413
                                                GPS_SetCurrPosition(&HoldPosition);
364
                                                if( GPS_IsManualControlled() ) // MK controlled by user
414
                                                if( GPS_IsManualControlled() ) // MK controlled by user
365
                                                {
415
                                                {
366
                                                        GPS_Neutral();
416
                                                        GPS_Neutral();
367
                                                }
417
                                                }
368
                                                else // GPS control active
418
                                                else // GPS control active
369
                                                {
419
                                                {
370
                                                        GPS_PIDController(&HomePosition);
420
                                                        GPS_PIDController(&HomePosition);
371
                                                }
421
                                                }
372
                                        }
422
                                        }
373
                                        else // bad home position
423
                                        else // bad home position
374
                                        {
424
                                        {
375
                                                BeepTime = 50; // signal invalid home position
425
                                                BeepTime = 50; // signal invalid home position
376
                                                // try to hold at least the position as a fallback option
426
                                                // try to hold at least the position as a fallback option
377
 
427
 
378
                                                if (HoldPosition.Status != INVALID)
428
                                                if (HoldPosition.Status != INVALID)
379
                                                {
429
                                                {
380
                                                        if( GPS_IsManualControlled() ) // MK controlled by user
430
                                                        if( GPS_IsManualControlled() ) // MK controlled by user
381
                                                        {
431
                                                        {
382
                                                                GPS_Neutral();
432
                                                                GPS_Neutral();
383
                                                        }
433
                                                        }
384
                                                        else // GPS control active
434
                                                        else // GPS control active
385
                                                        {
435
                                                        {
386
                                                                GPS_PIDController(&HoldPosition);
436
                                                                GPS_PIDController(&HoldPosition);
387
                                                        }
437
                                                        }
388
                                                }
438
                                                }
389
                                                else
439
                                                else
390
                                                { // try to catch a valid hold position
440
                                                { // try to catch a valid hold position
391
                                                        GPS_SetCurrPosition(&HoldPosition);
441
                                                        GPS_SetCurrPosition(&HoldPosition);
392
                                                        GPS_Neutral();
442
                                                        GPS_Neutral();
393
                                                }
443
                                                }
394
                                        }
444
                                        }
395
                                        break; // eof TSK_HOME
445
                                        break; // eof TSK_HOME
396
                                default: // unhandled task
446
                                default: // unhandled task
397
                                        GPS_Neutral();
447
                                        GPS_Neutral();
398
                                        break; // eof default
448
                                        break; // eof default
399
                        } // eof switch GPS_Task
449
                        } // eof switch GPS_Task
400
                } // eof gps data quality is good
450
                } // eof gps data quality is good
401
                else // gps data quality is bad
451
                else // gps data quality is bad
402
                {       // disable gps control
452
                {       // disable gps control
403
                        GPS_Neutral();
453
                        GPS_Neutral();
404
                        if(FlightMode != GPS_FLIGHT_MODE_FREE)
454
                        if(FlightMode != GPS_FLIGHT_MODE_FREE)
405
                        {
455
                        {
406
                                // beep if signal is not sufficient
456
                                // beep if signal is not sufficient
407
                                if(!(GPSInfo.flags & FLAG_GPSFIXOK) && !(beep_rythm % 5)) BeepTime = 100;
457
                                if(!(GPSInfo.flags & FLAG_GPSFIXOK) && !(beep_rythm % 5)) BeepTime = 100;
408
                                else if (GPSInfo.satnum < ParamSet.NaviGpsMinSat && !(beep_rythm % 5)) BeepTime = 10;
458
                                else if (GPSInfo.satnum < ParamSet.NaviGpsMinSat && !(beep_rythm % 5)) BeepTime = 10;
409
                        }
459
                        }
410
                }
460
                }
411
                // set current data as processed to avoid further calculations on the same gps data
461
                // set current data as processed to avoid further calculations on the same gps data
412
                GPSInfo.status = PROCESSED;
462
                GPSInfo.status = PROCESSED;
413
                break;
463
                break;
414
        } // eof GPSInfo.status
464
        } // eof GPSInfo.status
415
}
465
}
416
 
466
 
417
 
467