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490 salvo 1 
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GPS Implementierung von Peter Muehlenbrock ("Salvo") für Mikrokopter/FlightCrtl
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Stand 23.11.2007
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Verwendung der SW ohne Gewaehr. Siehe auch die Lizenzbedingungen in File Licensce_LPGL.txt und Licensce_GPL.txt
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Die Version basiert auf Holgers V00.66c.
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Hardware-Voraussetzungen:
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Kalibrierter Kompass vom Typ CMPS03, waagrecht eingebaut
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GPS Modul vom Typ ublox, Die Meldungungen "NAV_STATUS", "NAV_POSUTM" und "NAV_VELNED"
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mussen mit 4 HZ Updaterate aktiviert sein. Anschluss an RX Port der FlightCRtl. Baudrate ist 57600 wie beim Kopter Tool.
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Software-Voraussetzungen:
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in fc.h müsen die Neutralwerte ACC_NICK_NEUTRAL und ACC_ROLL_NEUTRAL
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eingetragen werden. Hierzu den Kopter waagrecht ausrichten (Wasserwaage) und mit dem Mikrokoptertool
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die Neutralwerte (Fenster ACC Sensor, jeweils die dargestellten Werte ohne Klammern) ermitteln.
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Alternativ kann die Variable ACC_NEUTRAL_FIXED auf 0 gesetzt werden, dann wird die Lage beim Kalibrieren als Neutrallage
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genommen (wie bei Holgers SW).
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In timer0.h muss die Ausrichtung des Kompasses bezogen auf die Nordachse des Kopters
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eingetragen sein. KOMPASS_OFFSET legt diesen Wert fest.
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Hexfiles:
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Ich habe bewußt keinen Hexfile generiert, da die Neutralwerte spezifisch je Kopter sind.
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Die SW muß also individuell compiliert werden und der Hexfile in die FlightCrtl eingebaut werden.
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Der Lohn für die Muehe ist eine sehr driftarme Fluglageregelung sowie eine von der Startausrichtung
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unabhängige waagrechte Lage in der Luft.
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Alle Einstellungen beziehen sich auf AVR Studio von Atmel und den WIN_AVR Compiler.
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Parametrierung:
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Der GPS Hold Regler ist ein PID Regler, der ueber die UserParameter1(P), 2(I) und D(3) gesteuert wird.
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UserParameter1 beschreibt den P-Anteil, UserParameter2 den I-Anteil und UserParameter3 den D-Anteil.
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Hier kann und muss gespielt werden.Alle Parameter koennen direkt im Mikrokoptertool in den Settings eingestellt werden.
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Standardwerte bei kaum Wind sind 8 für den P-Anteil, 1 für den I-Anteil und 12 für den D-Anteil.
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Standardwerte bei leichtem verhältnissen sind 12 für den P-Anteil, 2 für den I-Anteil und 18 für den D-Anteil.
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Standardwerte bei rauheren verhältnissen sind 16 für den P-Anteil, 2 für den I-Anteil und 20 für den D-Anteil.
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Je größer die Werte des "ruckeliger" reagiert die Regelung aber desto schneller und stärker greift sie auch.
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Wenn alle 0 sind, ist der Regler deaktiviert.
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Voraussetzungen für GPS_Hold:
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Neben den genannten HW und SW Voraussetzungen muß beim Kalibrieren das GPS MOdul bereits Positionsdaten liefern.
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Nur dann wird die Home Position abgespeichert und nur dann wird GPS_Hold aktiviert.
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Kenntlich gemacht wird dies durch einen etwas längeren Piepser nach dem Kalibrieren.
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Das GPS Aktiv Flag im Setting muss aktiviert sein.
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Eine Ausrichtung des Kopters nach Nord etc. ist nicht erforderlich.
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Aktivierung GPS_Hold im Flug:
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Wenn alle genannten Voraussetzungen erfüllt sind, wird GPS Hold im Flug automatisch aktiviert, sobald der Nick und Roll Stick
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fürca. 500msec in Neutrallage sind. Weicht einer der Sticks davon ab (Parameter GPS_STICK_HOLDOFF) oder liefert das GPS Modul oder fällt der
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Kompass aus wird GPS_Hold sofort deaktiviert.
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Damit kann jederzeit die manuelle Kontrolle wieder übernommen werden.
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GPS_Hold regelt nur horizontale Abweichungen, keine Hoehe.
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Der Magnetkompass wird nur in waagrechter Lage dazu benutzt einen internen aus dem Giergyro ermittelten "Ersatz"kompasswert
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nach zu kalibrieren. Daher funktioniert die Bstimmung der Kopterausrichtung in jeder Lebenslage, sofern nur ab und zu
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der Magnetkompass in die waagrechte Lage kommt.
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Ein 3D Kompass ist damit überflüssig.
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GPS Rücksturz zur Basis (GPS Home) Funktion
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Voraussetzungen wie bei GPS Hold.
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Die Funktion kann im Flug aktiviert werden durch Setzen des Hoehenreglerschalters.
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Holgers Code habe ich so abgeändert daß der Höhenregler mit "Parameter_MaxHoehe" ab 50 aktiviert wird.
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Mit einem Schalter mit Neutrallage können damit die Funktionen
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Alles aus - Hoehenregler ein, GPS Home Aus - Hoehenregler Ein UND GPS Home ein
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aktiviert werden. Ist noch nicht die beste Lösung und werde ich noch anpassen
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Weitere Änderungen:
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Bei Unterschreiten der eingestellten Warnschwelle für UBAT ertönt zunächst wie gewohnt der Piepser. Geht die Spannung weiter
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runter wird zwangsweise die Gaseinstellung langsam reduziert um den Kopter zum Landen zu bringen
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Bekannte Schwächen:
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Bei längerer Neigung weicht der Ersatzkompass ab, was zu Lageregelungsfehlern bis zum Ausbrechen führen kann.
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