Subversion Repositories NaviCtrl

Rev

Rev 89 | Rev 93 | Go to most recent revision | Details | Compare with Previous | Last modification | View Log | RSS feed

Rev Author Line No. Line
1 ingob 1
/*#######################################################################################*/
41 ingob 2
/*#######################################################################################*/
3
 
4
// IMPORTANT NOTE:
5
 
6
// This is only a dummy implementation for errorfree compiling of the NaviCtrl sources.
7
 
8
// The GPS navigation routines are NOT included !
9
 
10
/*#######################################################################################*/
11
/*#######################################################################################*/
1 ingob 12
/* !!! THIS IS NOT FREE SOFTWARE !!!                                                     */
13
/*#######################################################################################*/
14
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
15
// + Copyright (c) 2008 Ingo Busker, Holger Buss
16
// + Nur für den privaten Gebrauch
17
// + FOR NON COMMERCIAL USE ONLY
18
// + www.MikroKopter.com
19
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
41 ingob 20
// + Es gilt für das gesamte Projekt (Hardware, Software, Binärfiles, Sourcecode und Dokumentation),
21
// + dass eine Nutzung (auch auszugsweise) nur für den privaten (nicht-kommerziellen) Gebrauch zulässig ist.
22
// + Sollten direkte oder indirekte kommerzielle Absichten verfolgt werden, ist mit uns (info@mikrokopter.de) Kontakt
23
// + bzgl. der Nutzungsbedingungen aufzunehmen.
1 ingob 24
// + Eine kommerzielle Nutzung ist z.B.Verkauf von MikroKoptern, Bestückung und Verkauf von Platinen oder Bausätzen,
25
// + Verkauf von Luftbildaufnahmen, usw.
26
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
41 ingob 27
// + Werden Teile des Quellcodes (mit oder ohne Modifikation) weiterverwendet oder veröffentlicht,
1 ingob 28
// + unterliegen sie auch diesen Nutzungsbedingungen und diese Nutzungsbedingungen incl. Copyright müssen dann beiliegen
29
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
30
// + Sollte die Software (auch auszugesweise) oder sonstige Informationen des MikroKopter-Projekts
31
// + auf anderen Webseiten oder sonstigen Medien veröffentlicht werden, muss unsere Webseite "http://www.mikrokopter.de"
32
// + eindeutig als Ursprung verlinkt werden
33
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
34
// + Keine Gewähr auf Fehlerfreiheit, Vollständigkeit oder Funktion
35
// + Benutzung auf eigene Gefahr
36
// + Wir übernehmen keinerlei Haftung für direkte oder indirekte Personen- oder Sachschäden
37
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
41 ingob 38
// + Die PORTIERUNG der Software (oder Teile davon) auf andere Systeme (ausser der Hardware von www.mikrokopter.de) ist nur
1 ingob 39
// + mit unserer Zustimmung zulässig
40
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
41
// + Die Funktion printf_P() unterliegt ihrer eigenen Lizenz und ist hiervon nicht betroffen
42
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
41 ingob 43
// + Redistributions of source code (with or without modifications) must retain the above copyright notice,
1 ingob 44
// + this list of conditions and the following disclaimer.
45
// +   * Neither the name of the copyright holders nor the names of contributors may be used to endorse or promote products derived
46
// +     from this software without specific prior written permission.
41 ingob 47
// +   * The use of this project (hardware, software, binary files, sources and documentation) is only permitted
1 ingob 48
// +     for non-commercial use (directly or indirectly)
41 ingob 49
// +     Commercial use (for excample: selling of MikroKopters, selling of PCBs, assembly, ...) is only permitted
1 ingob 50
// +     with our written permission
41 ingob 51
// +   * If sources or documentations are redistributet on other webpages, out webpage (http://www.MikroKopter.de) must be
52
// +     clearly linked as origin
1 ingob 53
// +   * PORTING this software (or part of it) to systems (other than hardware from www.mikrokopter.de) is NOT allowed
54
//
55
// +  THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
56
// +  AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
57
// +  IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
58
// +  ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
59
// +  LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
60
// +  CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
61
// +  SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
62
// +  INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
63
// +  CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
64
// +  ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
41 ingob 65
// +  POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
1 ingob 66
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
41 ingob 67
#include <stdio.h>
68
#include <stdlib.h>
69
#include <math.h>
70
#include "91x_lib.h"
1 ingob 71
#include "main.h"
41 ingob 72
#include "uart1.h"
73
#include "GPS.h"
74
#include "timer.h"
75
#include "spi_slave.h"
76
#include "waypoints.h"
77
#include "i2c.h"
1 ingob 78
 
79
 
41 ingob 80
#define M_PI_180        (M_PI / 180.0f)
81
#define GPS_UPDATETIME_MS 200           // 200ms is 5 Hz
82
typedef enum
83
{
84
        GPS_FLIGHT_MODE_UNDEF,
85
        GPS_FLIGHT_MODE_FREE,
86
        GPS_FLIGHT_MODE_AID,
87
        GPS_FLIGHT_MODE_WAYPOINT
88
} GPS_FlightMode_t;
1 ingob 89
 
41 ingob 90
typedef struct
91
{
92
        float Gain;
93
        float P;
94
        float I;
95
        float D;
96
        float A;
97
        float ACC;
92 killagreg 98
        u32 P_Limit;
99
        u32 I_Limit;
100
        u32 D_Limit;
101
        u32 PID_Limit;
73 killagreg 102
        u32 BrakingDuration;
41 ingob 103
        u8 MinSat;
104
        s8 StickThreshold;
105
        float WindCorrection;
89 killagreg 106
        float SpeedCompensation;
92 killagreg 107
        u32 OperatingRadius;
41 ingob 108
        GPS_FlightMode_t  FlightMode;
109
} __attribute__((packed)) GPS_Parameter_t;
1 ingob 110
 
41 ingob 111
typedef struct
112
{
52 killagreg 113
        u8  Status; // invalid, newdata, processed
41 ingob 114
        s32 North;              // in cm
115
        s32 East;               // in cm
116
        s32 Bearing;    // in deg
92 killagreg 117
        u32 Distance;   // in cm
41 ingob 118
} __attribute__((packed)) GPS_Deviation_t;
73 killagreg 119
GPS_Deviation_t CurrentTargetDeviation;         // Deviation from Target
120
GPS_Deviation_t CurrentHomeDeviation;           // Deviation from Home
121
GPS_Deviation_t TargetHomeDeviation;            // Deviation from Target to Home
41 ingob 122
 
123
GPS_Stick_t             GPS_Stick;
124
GPS_Parameter_t GPS_Parameter;
125
 
126
// the gps reference positions
127
GPS_Pos_t GPS_HoldPosition      = {0,0,0, INVALID};                     // the hold position
128
GPS_Pos_t GPS_HomePosition      = {0,0,0, INVALID};                     // the home position
129
GPS_Pos_t * GPS_pTargetPosition = NULL;                             // pointer to the actual target position
92 killagreg 130
u32 GPS_TargetRadius = 0;                                                               // catch radius for target area
41 ingob 131
Waypoint_t* GPS_pWaypoint = NULL;                                               // pointer to the actual waypoint
132
 
133
//-------------------------------------------------------------
134
// Update GPSParamter
135
void GPS_UpdateParameter(void)
136
{
137
        static GPS_FlightMode_t FlightMode_Old = GPS_FLIGHT_MODE_UNDEF;
138
        // in case of bad receiving conditions
139
        if(FC.RC_Quality < 100)
140
        {       // set fixed parameter
141
                GPS_Parameter.FlightMode = GPS_FLIGHT_MODE_FREE;
142
                GPS_Parameter.Gain      = (float) 100;
143
                GPS_Parameter.P         = (float) 90;
144
                GPS_Parameter.I         = (float) 90;
145
                GPS_Parameter.D         = (float) 90;
146
                GPS_Parameter.A         = (float) 90;
147
                GPS_Parameter.ACC       = (float) 0;
73 killagreg 148
                GPS_Parameter.P_Limit = 90;
149
                GPS_Parameter.I_Limit = 90;
150
                GPS_Parameter.D_Limit = 90;
151
                GPS_Parameter.PID_Limit = 200;
152
                GPS_Parameter.BrakingDuration = 0;
89 killagreg 153
                GPS_Parameter.SpeedCompensation = (float) 30;
41 ingob 154
                GPS_Parameter.MinSat = 6;
155
                GPS_Parameter.StickThreshold = 8;
156
                GPS_Parameter.WindCorrection = 0.0;
157
                GPS_Parameter.OperatingRadius = 0; // forces the aircraft to fly to home positon
73 killagreg 158
 
41 ingob 159
        }
160
        else
161
        {
162
                // update parameter from FC
163
                if(StopNavigation) GPS_Parameter.FlightMode = GPS_FLIGHT_MODE_FREE;
164
                else
165
                {
92 killagreg 166
                        if     (Parameter.NaviGpsModeControl <  50) GPS_Parameter.FlightMode = GPS_FLIGHT_MODE_FREE;
167
                        else if(Parameter.NaviGpsModeControl < 180) GPS_Parameter.FlightMode = GPS_FLIGHT_MODE_AID;
41 ingob 168
                        else                                                    GPS_Parameter.FlightMode = GPS_FLIGHT_MODE_WAYPOINT;
169
                }
170
                GPS_Parameter.Gain      = (float)Parameter.NaviGpsGain;
171
                GPS_Parameter.P         = (float)Parameter.NaviGpsP;
172
                GPS_Parameter.I         = (float)Parameter.NaviGpsI;
173
                GPS_Parameter.D         = (float)Parameter.NaviGpsD;
174
                GPS_Parameter.A         = (float)Parameter.NaviGpsD;
175
                GPS_Parameter.ACC       = (float)Parameter.NaviGpsACC;
92 killagreg 176
                GPS_Parameter.P_Limit = (u32)Parameter.NaviGpsPLimit;
177
                GPS_Parameter.I_Limit = (u32)Parameter.NaviGpsILimit;
178
                GPS_Parameter.D_Limit = (u32)Parameter.NaviGpsDLimit;
179
                GPS_Parameter.PID_Limit = 2* (u32)Parameter.NaviAngleLimitation;
73 killagreg 180
                GPS_Parameter.BrakingDuration = (u32)Parameter.NaviPH_LoginTime;
89 killagreg 181
                GPS_Parameter.SpeedCompensation = (float)Parameter.NaviSpeedCompensation;
41 ingob 182
                GPS_Parameter.MinSat = (u8)Parameter.NaviGpsMinSat;
183
                GPS_Parameter.StickThreshold = (s8)Parameter.NaviStickThreshold;
184
                GPS_Parameter.WindCorrection = (float)Parameter.NaviWindCorrection;
92 killagreg 185
                GPS_Parameter.OperatingRadius = (u32)Parameter.NaviOperatingRadius * 100; // conversion of m to cm
41 ingob 186
        }
187
        // FlightMode changed?
188
        if(GPS_Parameter.FlightMode != FlightMode_Old) BeepTime = 100; // beep to indicate that mode has switched
189
        FlightMode_Old = GPS_Parameter.FlightMode;
190
}
191
 
192
//-------------------------------------------------------------
193
// This function defines a good GPS signal condition
194
u8 GPS_IsSignalOK(void)
195
{
196
        if( (GPSData.Status != INVALID) && (GPSData.SatFix == SATFIX_3D) &&  (GPSData.NumOfSats >= GPS_Parameter.MinSat)) return(1);
197
        else return(0);
198
}
199
 
1 ingob 200
//------------------------------------------------------------
41 ingob 201
// Checks for manual control action
202
u8 GPS_IsManuallyControlled(void)
203
{
204
        if( ( (abs(FC.StickNick) > GPS_Parameter.StickThreshold) || (abs(FC.StickRoll) > GPS_Parameter.StickThreshold)) && (GPS_Parameter.StickThreshold > 0)) return 1;
205
        else return 0;
206
}
207
 
208
//------------------------------------------------------------
209
// copy GPS position from source position to target position
210
u8 GPS_CopyPosition(GPS_Pos_t * pGPSPosSrc, GPS_Pos_t* pGPSPosTgt)
211
{
212
        u8 retval = 0;
213
        if((pGPSPosSrc == NULL) || (pGPSPosTgt == NULL)) return(retval);        // bad pointer
214
        // copy only valid positions
215
        if(pGPSPosSrc->Status != INVALID)
216
        {
217
                // if the source GPS position is not invalid
218
                pGPSPosTgt->Longitude   = pGPSPosSrc->Longitude;
219
                pGPSPosTgt->Latitude    = pGPSPosSrc->Latitude;
220
                pGPSPosTgt->Altitude    = pGPSPosSrc->Altitude;
221
                pGPSPosTgt->Status              = NEWDATA; // mark data in target position as new
222
                retval = 1;
223
        }
224
        return(retval);
225
}
226
 
227
//------------------------------------------------------------
228
// clear position data
229
u8 GPS_ClearPosition(GPS_Pos_t * pGPSPos)
230
{
231
        u8 retval = FALSE;
232
        if(pGPSPos == NULL) return(retval);     // bad pointer
233
        else
234
        {
235
                pGPSPos->Longitude      = 0;
236
                pGPSPos->Latitude       = 0;
237
                pGPSPos->Altitude       = 0;
238
                pGPSPos->Status         = INVALID;
239
                retval = TRUE;
240
        }
241
        return (retval);
242
}
243
 
244
 
245
//------------------------------------------------------------
246
void GPS_Neutral()
247
{
248
        GPS_Stick.Nick  = 0;
249
        GPS_Stick.Roll  = 0;
250
        GPS_Stick.Yaw   = 0;
251
}
252
 
253
//------------------------------------------------------------
1 ingob 254
void GPS_Init(void)
255
{
41 ingob 256
        SerialPutString("\r\n GPS init...");
257
        UBX_Init();
258
        GPS_Neutral();
259
        GPS_ClearPosition(&GPS_HoldPosition);
260
        GPS_ClearPosition(&GPS_HomePosition);
261
        GPS_pTargetPosition = NULL;
262
        WPList_Init();
263
        GPS_pWaypoint = WPList_Begin();
264
        GPS_UpdateParameter();
265
        SerialPutString("ok");
266
}
1 ingob 267
 
41 ingob 268
//------------------------------------------------------------
269
// calculate the bearing to target position from its deviation
270
s32 DirectionToTarget_N_E(float northdev, float eastdev)
271
{
272
        s32 bearing;
273
        bearing = (s32)(atan2(northdev, eastdev) / M_PI_180);
274
        bearing = (270L - bearing)%360L;
275
        return(bearing);
1 ingob 276
}
41 ingob 277
 
278
 
1 ingob 279
//------------------------------------------------------------
41 ingob 280
// Rescale xy-vector length if length limit is violated
92 killagreg 281
void GPS_LimitXY(s32 *x, s32 *y, u32 limit)
41 ingob 282
{
92 killagreg 283
        u32 dist;
284
        dist = (u32)hypot(*x,*y);       // the length of the vector
73 killagreg 285
        if (dist == 0)
286
        {
287
                *x = 0;
288
                *y = 0;
289
        }
290
        else if (dist > limit)
41 ingob 291
        // if vector length is larger than the given limit
292
        {       // scale vector compontents so that the length is cut off to limit
73 killagreg 293
                *x = (*x * limit) / dist;
41 ingob 294
                *y = (*y * limit) / dist;
295
        }
296
}
1 ingob 297
 
41 ingob 298
//------------------------------------------------------------
299
// transform the integer deg into float radians
300
inline double RadiansFromGPS(s32 deg)
1 ingob 301
{
41 ingob 302
  return ((double)deg * 1e-7f * M_PI_180); // 1E-7 because deg is the value in ° * 1E7
303
}
1 ingob 304
 
41 ingob 305
//------------------------------------------------------------
306
// transform the integer deg into float deg
307
inline double DegFromGPS(s32 deg)
308
{
309
  return ((double)deg  * 1e-7f); // 1E-7 because deg is the value in ° * 1E7
310
}
1 ingob 311
 
41 ingob 312
//------------------------------------------------------------
313
// calculate the deviation from the current position to the target position
73 killagreg 314
u8 GPS_CalculateDeviation(GPS_Pos_t * pCurrentPos, GPS_Pos_t * pTargetPos, GPS_Deviation_t* pDeviationFromTarget)
41 ingob 315
{
73 killagreg 316
        double temp1, temp2;
41 ingob 317
        // if given pointer is NULL
318
        if((pCurrentPos == NULL) || (pTargetPos == NULL)) goto baddata;
319
        // if positions are invalid
320
        if((pCurrentPos->Status == INVALID) || (pTargetPos->Status == INVALID)) goto baddata;
1 ingob 321
 
41 ingob 322
        // The deviation from the current to the target position along north and east direction is
323
        // simple the lat/lon difference. To convert that angular deviation into an
324
        // arc length the spherical projection has to be considered.
325
        // The mean earth radius is 6371km. Therfore the arc length per latitude degree
326
        // is always 6371km * 2 * Pi / 360deg =  111.2 km/deg.
327
        // The arc length per longitude degree depends on the correspondig latitude and
328
        // is 111.2km * cos(latitude).
1 ingob 329
 
41 ingob 330
        // calculate the shortest longitude deviation from target
331
        temp1 = DegFromGPS(pCurrentPos->Longitude) - DegFromGPS(pTargetPos->Longitude);
332
        // outside an angular difference of -180 deg ... +180 deg its shorter to go the other way around
333
        // In our application we wont fly more than 20.000 km but along the date line this is important.
334
        if(temp1 > 180.0f) temp1 -= 360.0f;
335
        else if (temp1 < -180.0f) temp1 += 360.0f;
73 killagreg 336
        temp1 *= cos((RadiansFromGPS(pTargetPos->Latitude) + RadiansFromGPS(pCurrentPos->Latitude))/2);
41 ingob 337
        // calculate latitude deviation from target
338
        // this is allways within -180 deg ... 180 deg
339
        temp2 = DegFromGPS(pCurrentPos->Latitude) - DegFromGPS(pTargetPos->Latitude);
340
        // deviation from target position in cm
341
        // i.e. the distance to walk from the target in northern and eastern direction to reach the current position
342
 
73 killagreg 343
        pDeviationFromTarget->Status = INVALID;
344
        pDeviationFromTarget->North = (s32)(11119492.7f * temp2);
345
        pDeviationFromTarget->East  = (s32)(11119492.7f * temp1);
41 ingob 346
        // If the position deviation is small enough to neglect the earth curvature
347
        // (this is for our application always fulfilled) the distance to target
348
        // can be calculated by the pythagoras of north and east deviation.
92 killagreg 349
        pDeviationFromTarget->Distance = (u32)(11119492.7f * hypot(temp1, temp2));
73 killagreg 350
        if (pDeviationFromTarget->Distance == 0L) pDeviationFromTarget->Bearing = 0L;
351
        else pDeviationFromTarget->Bearing = DirectionToTarget_N_E(temp2, temp1);
352
        pDeviationFromTarget->Status = NEWDATA;
41 ingob 353
        return TRUE;
354
 
355
        baddata:
73 killagreg 356
        pDeviationFromTarget->North     = 0L;
357
        pDeviationFromTarget->East              = 0L;
358
        pDeviationFromTarget->Distance  = 0L;
359
        pDeviationFromTarget->Bearing   = 0L;
360
        pDeviationFromTarget->Status = INVALID;
41 ingob 361
        return FALSE;
362
}
363
 
364
//------------------------------------------------------------
365
void GPS_Navigation(void)
366
{
367
        static u32 beep_rythm;
368
        static u32 GPSDataTimeout = 0;
369
 
370
        // pointer to current target position
371
        static GPS_Pos_t * pTargetPositionOld = NULL;
372
        static Waypoint_t* GPS_pWaypointOld = NULL;
373
 
374
        static GPS_Pos_t RangedTargetPosition = {0,0,0, INVALID};               // the limited target position, this is derived from the target position with repect to the operating radius
92 killagreg 375
        static u32 OperatingRadiusOld = -1;
41 ingob 376
        static u32 WPTime = 0;
377
 
378
        //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
379
        //+ Check for new data from GPS-receiver
380
        //++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
381
        switch(GPSData.Status)
382
        {
383
                case INVALID: // no gps data available
384
                        // do nothing
73 killagreg 385
                        GPS_Parameter.PID_Limit = 0; // disables PID output
41 ingob 386
                        break;
387
 
388
                case PROCESSED: // the current data have been allready processed
389
                        // if no new data are available within the timeout switch to invalid state.
390
                        if(CheckDelay(GPSDataTimeout)) GPSData.Status = INVALID;
391
                        // wait for new gps data
392
                        break;
393
 
394
                case NEWDATA: // handle new gps data
395
 
396
                // update GPS Parameter from FC-Data via SPI interface
397
                GPS_UpdateParameter();
398
 
399
                        // wait maximum of 3 times the normal data update time before data timemout
400
                        GPSDataTimeout = SetDelay(3 * GPS_UPDATETIME_MS);
401
                        beep_rythm++;
402
 
403
                        // debug
92 killagreg 404
                        DebugOut.Analog[21] = (s16)GPSData.Speed_North;
405
                        DebugOut.Analog[22] = (s16)GPSData.Speed_East;
406
                        DebugOut.Analog[31] = (s16)GPSData.NumOfSats;
41 ingob 407
 
408
                        // If GPS signal condition is sufficient for a reliable position measurement
409
                        if(GPS_IsSignalOK())
410
                        {
73 killagreg 411
                                // update home deviation info
412
                                GPS_CalculateDeviation(&(GPSData.Position), &GPS_HomePosition, &CurrentHomeDeviation);
74 killagreg 413
 
41 ingob 414
                                // if the MK is starting or the home position is invalid then store the home position
415
                                if((FC.MKFlags & MKFLAG_START) || (GPS_HomePosition.Status == INVALID))
416
                                {       // try to update the home position from the current position
417
                                        if(GPS_CopyPosition(&(GPSData.Position), &GPS_HomePosition))
418
                                        {
419
                                                BeepTime = 700; // beep on success
420
                                                GPS_CopyPosition(&GPS_HomePosition, &(NaviData.HomePosition));
421
                                        }
422
                                        GPS_pWaypoint = WPList_Begin(); // go to start of waypoint list, return NULL of the list is empty
423
                                }
424
 
425
                                /* The selected flight mode influences the target position pointer and therefore the behavior */
426
 
427
                                // check for current flight mode and set the target pointer GPS_pTargetPosition respectively
428
                                switch(GPS_Parameter.FlightMode)
429
                                {
430
                                        // the GPS control is deactived
431
                                        case GPS_FLIGHT_MODE_FREE:
92 killagreg 432
                                                NCFlags &= ~(NC_FLAG_PH | NC_FLAG_CH);
433
                                                NCFlags |= NC_FLAG_FREE;
73 killagreg 434
                                                GPS_Parameter.PID_Limit = 0; // disables PID output
41 ingob 435
                                                // update hold position
436
                                                GPS_CopyPosition(&(GPSData.Position), &GPS_HoldPosition);
437
                                                // no target position
438
                                                GPS_pTargetPosition = NULL;
92 killagreg 439
                                                GPS_TargetRadius = 0;
41 ingob 440
                                                break;
441
 
442
                                        // the GPS supports the position hold, if the pilot takes no action
443
                                        case GPS_FLIGHT_MODE_AID:
92 killagreg 444
                                                NCFlags &= ~(NC_FLAG_FREE | NC_FLAG_CH);
445
                                                NCFlags |= NC_FLAG_PH;
41 ingob 446
                                                // reset WPList to begin
447
                                                GPS_pWaypoint = WPList_Begin();
448
 
449
                                                if(GPS_IsManuallyControlled())
450
                                                {
73 killagreg 451
                                                        GPS_Parameter.PID_Limit = 0; // disables PID output, as long as the manual conrol is active
41 ingob 452
                                                    GPS_CopyPosition(&(GPSData.Position), &GPS_HoldPosition);
453
                                                        GPS_pTargetPosition = NULL;
92 killagreg 454
                                                        GPS_TargetRadius = 0;
41 ingob 455
                                                }
456
                                                else
457
                                                {
458
                                                        GPS_pTargetPosition = &GPS_HoldPosition;
92 killagreg 459
                                                        GPS_TargetRadius = 100; // 1 meter
41 ingob 460
                                                }
461
                                                break;
462
 
463
                                        // the GPS control is directed to a target position
464
                                        // given by a waypoint or by the home position
465
                                        case GPS_FLIGHT_MODE_WAYPOINT:
92 killagreg 466
                                                NCFlags &= ~(NC_FLAG_FREE | NC_FLAG_PH);
467
                                                NCFlags |= NC_FLAG_CH;
74 killagreg 468
 
73 killagreg 469
                                                if(GPS_IsManuallyControlled()) // the human pilot takes the action
41 ingob 470
                                                {
73 killagreg 471
                                                        GPS_Parameter.PID_Limit = 0; // disables PID output, as long as the manual conrol is active
472
                                                    GPS_CopyPosition(&(GPSData.Position), &GPS_HoldPosition);  // update hold position
473
                                                        GPS_pTargetPosition = NULL;     // set target position invalid
92 killagreg 474
                                                        GPS_TargetRadius = 0;
73 killagreg 475
                                                }
476
                                                else // no manual control  -> gps position hold active
477
                                                {
478
                                                        // waypoint trigger logic
479
                                                        if(GPS_pWaypoint != NULL) // waypoint exist
41 ingob 480
                                                        {
73 killagreg 481
                                                                if(GPS_pWaypoint->Position.Status == INVALID) // should never happen
41 ingob 482
                                                                {
73 killagreg 483
                                                                        GPS_pWaypoint = WPList_Next(); // goto to next WP
484
                                                                        BeepTime = 255;
41 ingob 485
                                                                }
73 killagreg 486
                                                                else // waypoint position is valid
487
                                                                {
488
                                                                        // check if the pointer to the waypoint has been changed or the data have been updated
489
                                                                        if((GPS_pWaypoint != GPS_pWaypointOld) || (GPS_pWaypoint->Position.Status == NEWDATA))
41 ingob 490
                                                                        {
73 killagreg 491
                                                                                GPS_pWaypointOld = GPS_pWaypoint;
92 killagreg 492
                                                                        }                                                              
73 killagreg 493
                                                                        // if WP has been reached once, wait hold time before trigger to next one
92 killagreg 494
                                                                        if(NCFlags & NC_FLAG_TARGET_REACHED)
73 killagreg 495
                                                                        {
496
                                                                                /* ToDo: Adjust GPS_pWaypoint->Heading, GPS_pWaypoint->Event handling */
497
                                                                                if(CheckDelay(WPTime))
498
                                                                                {
499
                                                                                        GPS_pWaypoint = WPList_Next(); // goto to next waypoint, return NULL if end of list has been reached
500
                                                                                }
501
                                                                        } // EOF if(WPArrived)
92 killagreg 502
                                                                        else
503
                                                                        {
504
                                                                                WPTime = SetDelay(GPS_pWaypoint->HoldTime * 1000); // set hold time stamp
505
                                                                        }
41 ingob 506
                                                                }
73 killagreg 507
                                                        } // EOF waypoint trigger logic
74 killagreg 508
 
73 killagreg 509
                                                        if(GPS_pWaypoint != NULL) // Waypoint exist
41 ingob 510
                                                        {
511
                                                                // update the hold position
512
                                                                GPS_CopyPosition(&(GPSData.Position), &GPS_HoldPosition);
73 killagreg 513
                                                                GPS_pTargetPosition = &(GPS_pWaypoint->Position);
92 killagreg 514
                                                                GPS_TargetRadius = (u32)(GPS_pWaypoint->ToleranceRadius) * 100L;
515
 
41 ingob 516
                                                        }
73 killagreg 517
                                                        else // no waypoint info available, i.e. the WPList is empty or the end of the list has been reached
518
                                                        {
519
                                                                // fly back to home postion
520
                                                                if(GPS_HomePosition.Status == INVALID)
521
                                                                {
522
                                                                        GPS_pTargetPosition = &GPS_HoldPosition; // fall back to hold mode if home position is not available
92 killagreg 523
                                                                        GPS_TargetRadius = 100;
73 killagreg 524
                                                                        BeepTime = 255; // beep to indicate missin home position
525
                                                                }
526
                                                                else // the home position is valid
527
                                                                {
528
                                                                        // update the hold position
529
                                                                        GPS_CopyPosition(&(GPSData.Position), &GPS_HoldPosition);
530
                                                                        // set target to home position
531
                                                                        GPS_pTargetPosition = &GPS_HomePosition;
92 killagreg 532
                                                                        GPS_TargetRadius = 100;
73 killagreg 533
                                                                }
534
                                                        }
535
                                                } // EOF no manual control
41 ingob 536
                                                break;
537
 
538
                                        case GPS_FLIGHT_MODE_UNDEF:
539
                                        default:
73 killagreg 540
                                                GPS_Parameter.PID_Limit = 0; // disables PID output
41 ingob 541
                                                // update hold position
542
                                                GPS_CopyPosition(&(GPSData.Position), &GPS_HoldPosition);
543
                                                // no target position
544
                                                GPS_pTargetPosition = NULL;
92 killagreg 545
                                                GPS_TargetRadius = 0;
41 ingob 546
                                                break;
547
 
548
                                }// EOF GPS Mode Handling
549
 
550
 
551
                                /* Calculation of range target based on the real target */
552
 
553
                                // if no target position exist clear the ranged target position
554
                                if(GPS_pTargetPosition == NULL) GPS_ClearPosition(&RangedTargetPosition);
555
                                else
556
                                {       // if the target position has been changed or the value has been updated or the OperatingRadius has changed
557
                                        if((GPS_pTargetPosition != pTargetPositionOld)  || (GPS_pTargetPosition->Status == NEWDATA) || (GPS_Parameter.OperatingRadius != OperatingRadiusOld) )
558
                                        {
73 killagreg 559
                                                BeepTime = 255; // beep to indicate setting of a new target position
92 killagreg 560
                                                NCFlags &= ~NC_FLAG_TARGET_REACHED;     // clear target reached flag
41 ingob 561
                                                // calculate deviation of new target position from home position
73 killagreg 562
                                                if(GPS_CalculateDeviation(GPS_pTargetPosition, &GPS_HomePosition, &TargetHomeDeviation))
41 ingob 563
                                                {
564
                                                        // check distance from home position
73 killagreg 565
                                                        if(TargetHomeDeviation.Distance > GPS_Parameter.OperatingRadius)
41 ingob 566
                                                        {
567
                                                                //calculate ranged target position to be within the operation radius area
92 killagreg 568
                                                                NCFlags |= NC_FLAG_RANGE_LIMIT;
41 ingob 569
 
73 killagreg 570
                                                                TargetHomeDeviation.North *= GPS_Parameter.OperatingRadius;
571
                                                                TargetHomeDeviation.North /= TargetHomeDeviation.Distance;
572
                                                                TargetHomeDeviation.East *= GPS_Parameter.OperatingRadius;
573
                                                                TargetHomeDeviation.East /= TargetHomeDeviation.Distance;
574
                                                            TargetHomeDeviation.Distance = GPS_Parameter.OperatingRadius;
575
 
41 ingob 576
                                                                RangedTargetPosition.Status = INVALID;
577
                                                                RangedTargetPosition.Latitude = GPS_HomePosition.Latitude;
73 killagreg 578
                                                                RangedTargetPosition.Latitude += (s32)((float)TargetHomeDeviation.North / 1.11194927f);
41 ingob 579
                                                                RangedTargetPosition.Longitude = GPS_HomePosition.Longitude;
73 killagreg 580
                                                                RangedTargetPosition.Longitude += (s32)((float)TargetHomeDeviation.East / (1.11194927f * cos(RadiansFromGPS(GPS_HomePosition.Latitude))) );
41 ingob 581
                                                                RangedTargetPosition.Altitude = GPS_pTargetPosition->Altitude;
582
                                                                RangedTargetPosition.Status = NEWDATA;
583
                                                        }
584
                                                        else
585
                                                        {       // the target is located within the operation radius area
586
                                                                // simple copy the loaction to the ranged target position
587
                                                                GPS_CopyPosition(GPS_pTargetPosition, &RangedTargetPosition);
92 killagreg 588
                                                                NCFlags &= ~NC_FLAG_RANGE_LIMIT;
41 ingob 589
                                                        }
590
                                                }
591
                                                else
592
                                                {       // deviation could not be determined
593
                                                        GPS_ClearPosition(&RangedTargetPosition);
594
                                                }
595
                                                GPS_pTargetPosition->Status = PROCESSED;        // mark current target as processed!
596
                                        }
597
                                }
598
                                OperatingRadiusOld = GPS_Parameter.OperatingRadius;
599
                                // remember last target position pointer
600
                                pTargetPositionOld = GPS_pTargetPosition;
601
 
602
                                /* Calculate position deviation from ranged target */
603
 
604
                                // calculate deviation of current position to ranged target position in cm
73 killagreg 605
                                if(GPS_CalculateDeviation(&(GPSData.Position), &RangedTargetPosition, &CurrentTargetDeviation))
92 killagreg 606
                                {       // set target reached flag of we once reached the target point
607
                                        if(!(NCFlags |= NC_FLAG_TARGET_REACHED) && (CurrentTargetDeviation.Distance < GPS_TargetRadius))
608
                                        {
609
                                                NCFlags |= NC_FLAG_TARGET_REACHED;      // set target reached flag 
610
                                        }
41 ingob 611
                                        // implement your control code here based
73 killagreg 612
                                        // in the info available in the CurrentTargetDeviation, GPSData and FromFlightCtrl.GyroHeading
41 ingob 613
                                        GPS_Stick.Nick = 0;
614
                                        GPS_Stick.Roll = 0;
615
                                        GPS_Stick.Yaw  = 0;
616
                                }
617
                                else // deviation could not be calculated
618
                                {   // do nothing on gps sticks!
619
                                        GPS_Neutral();
620
                                }
621
 
622
                        }// eof if GPSSignal is OK
623
                        else // GPSSignal not OK
624
                        {
625
                                GPS_Neutral();
626
                                // beep if signal is not sufficient
627
                                if(GPS_Parameter.FlightMode != GPS_FLIGHT_MODE_FREE)
628
                                {
629
                                        if(!(GPSData.Flags & FLAG_GPSFIXOK) && !(beep_rythm % 5)) BeepTime = 100;
630
                                        else if (GPSData.NumOfSats < GPS_Parameter.MinSat && !(beep_rythm % 5)) BeepTime = 10;
631
                                }
632
                        }
633
                    GPSData.Status = PROCESSED; // mark as processed
634
                        break;
1 ingob 635
        }
41 ingob 636
 
73 killagreg 637
        DebugOut.Analog[27] = (s16)CurrentTargetDeviation.North;
638
        DebugOut.Analog[28] = (s16)CurrentTargetDeviation.East;
41 ingob 639
        DebugOut.Analog[29] = GPS_Stick.Nick;
640
        DebugOut.Analog[30] = GPS_Stick.Roll;
641
 
642
        // update navi data, send back to ground station
73 killagreg 643
        GPS_CopyPosition(&(GPSData.Position),   &(NaviData.CurrentPosition));
41 ingob 644
        GPS_CopyPosition(&RangedTargetPosition, &(NaviData.TargetPosition));
73 killagreg 645
        GPS_CopyPosition(&GPS_HomePosition,     &(NaviData.HomePosition));
41 ingob 646
        NaviData.SatsInUse = GPSData.NumOfSats;
89 killagreg 647
        NaviData.TargetPositionDeviation.Distance = (u16)CurrentTargetDeviation.Distance/10; // dm
648
        NaviData.TargetPositionDeviation.Bearing  = (s16)CurrentTargetDeviation.Bearing;
649
        NaviData.HomePositionDeviation.Distance   = (u16)CurrentHomeDeviation.Distance/10; // dm
650
        NaviData.HomePositionDeviation.Bearing    = (s16)CurrentHomeDeviation.Bearing;
41 ingob 651
        NaviData.UBat = FC.UBat;
652
        NaviData.GroundSpeed = (u16)GPSData.Speed_Ground;
74 killagreg 653
        NaviData.Heading = (s16)(GPSData.Heading/100000L);
73 killagreg 654
        NaviData.CompassHeading = (s16)FromFlightCtrl.GyroHeading/10; // in deg
655
        NaviData.AngleNick = FromFlightCtrl.AngleNick / 10;        // in deg
656
        NaviData.AngleRoll = FromFlightCtrl.AngleRoll / 10;        // in deg
92 killagreg 657
        NaviData.RC_Quality = (u8)FC.RC_Quality;
41 ingob 658
        NaviData.MKFlags = (u8)FC.MKFlags;
92 killagreg 659
        NaviData.NCFlags = NCFlags;
74 killagreg 660
        NaviData.OperatingRadius = Parameter.NaviOperatingRadius;
89 killagreg 661
        NaviData.TopSpeed = (s16)GPSData.Speed_Top;  // in cm/s
92 killagreg 662
        NaviData.TargetHoldTime = (u16)GetDelay(WPTime);
41 ingob 663
        //+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
89 killagreg 664
        return;
1 ingob 665
}
666