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308 osiair 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
*/
14
/*++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
15
Peter Muehlenbrock
16
Auswertung der Daten vom GPS im ublox Format
17
Hold Modus mit PID Regler
18
Rückstuerz zur Basis Funktion
19
Stand 13.10.2007
20
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
21
*/
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
77
 
78
// Initialisierung
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;
87
        gps_home_position.status        =       0; // Noch keine gueltige Home Position
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
        }      
134
        return (n);
135
}
136
 
137
// Daten aus aktuellen ublox Messages extrahieren 
138
// Rueckgabewert 0= Daten sind aktuell und gueltig. 1= Keine Aenderung. 2= Daten ungueltig
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
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;
165
        }      
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;
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
                            }
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_fast                                               = 1; // Regler fuer schnellen Flug
436
                                                hold_reset_int                                  = 1; // Integrator ausschalten            
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_fast                                               = 0; // Wieder normal regeln
455
                                                hold_reset_int                                  = 1; // Integrator ausschalten            
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
                                n= KompassValue;
575
                                GPS_hdng_rel_2trgt      =       GPS_hdng_abs_2trgt - n;
576
                                if      ((GPS_hdng_rel_2trgt >180) && (GPS_hdng_abs_2trgt >=180)) GPS_hdng_rel_2trgt = GPS_hdng_rel_2trgt-360;
577
                                else if (GPS_hdng_rel_2trgt >180)  GPS_hdng_rel_2trgt = 360 - GPS_hdng_rel_2trgt;
578
                                else if (GPS_hdng_rel_2trgt <-180)  GPS_hdng_rel_2trgt = 360 + GPS_hdng_rel_2trgt;
579
 
580
                                // Regelabweichung aus x,y zu Ziel in Distanz umrechnen 
581
                                if (abs(gps_reg_x) > abs(gps_reg_y) )
582
                                {
583
                                        dev = (long)gps_reg_x; //Groesseren Wert wegen besserer Genauigkeit nehmen
584
                                        dev = abs((dev *1000) / (long) sin_i(GPS_hdng_abs_2trgt));
585
                                }
586
                                else
587
                                {
588
                                        dev = (long)gps_reg_y;
589
                                        dev = abs((dev *1000) / (long) cos_i(GPS_hdng_abs_2trgt));
590
                                }
591
                                GPS_dist_2trgt  = (int) dev;
592
                                // Winkel und Distanz in Nick und Rollgroessen umrechnen
593
                                GPS_Roll = (int) +( (dev * (long) sin_i(GPS_hdng_rel_2trgt))/1000);
594
                                GPS_Nick = (int) -( (dev * (long) cos_i(GPS_hdng_rel_2trgt))/1000);
595
 
596
                                if (GPS_Roll > (GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V)) GPS_Roll = (GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V);
597
                                else if (GPS_Roll < -(GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V)) GPS_Roll = -(GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V);
598
                                if (GPS_Nick > (GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V)) GPS_Nick = (GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V);
599
                                else if (GPS_Nick < -(GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V)) GPS_Nick = -(GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V);
600
 
601
                                //Kleine Werte verstaerken, Grosse abschwaechen
602
                                n                       = sin_i((GPS_Roll*90)/(GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V));
603
                                n_l                     = ((long) GPS_NICKROLL_MAX  * (long) n)/1000;
604
                                GPS_Roll        = (int) n_l;
605
                                n                       = sin_i((GPS_Nick*90)/(GPS_NICKROLL_MAX * GPS_V));
606
                                n_l                     = ((long) GPS_NICKROLL_MAX  * (long) n)/1000;
607
                                GPS_Nick        = (int) n_l;
608
 
609
                                if ((abs(dist_east) > GPS_DIST_MAX) || (abs(dist_north) > GPS_DIST_MAX))  // bei zu grossem Abstand abbrechen
610
                                {
611
                                        GPS_Roll        = 0;
612
                                        GPS_Nick        = 0;
613
                                        gps_state       = GPS_CRTL_IDLE;
614
                                        return (GPS_STST_ERR); 
615
                                        break;                                 
616
                                }
617
                                else
618
                                {
619
                                        if ( cmd == GPS_CMD_REQ_HOME ) gps_state = GPS_CRTL_HOME_ACTIVE; // State umsetzen
620
                                        return (GPS_STST_OK);
621
                                }
622
                        }
623
                        else
624
                        {
625
                                if ( cmd == GPS_CMD_REQ_HOME ) gps_state = GPS_CRTL_HOME_ACTIVE; // State umsetzen
626
                                return (GPS_STST_OK);
627
                        }
628
                        break;
629
 
630
                default:
631
                        gps_state = GPS_CRTL_IDLE;
632
                        return (GPS_STST_ERR);
633
                        break;
634
        }      
635
        return (GPS_STST_ERR);
636
 
637
}
638