| 0,0 → 1,310 |
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| // ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
| // + Copyright (c) 10.2007 by Jochen Kromayer |
| // + es handelt sich um eine Beta-Software, die zu nichtkommerziellen Zwecken frei veröffentlich und weitergegeben werden darf. Für evtl. |
| // + Personen- und/der Sachschäden ist jegliche Haftung ausgeschlossen |
| // ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
| #include "main.h" |
| |
| //Sinusfunktion von 0° bis 359°. Ergebnis wurde mit 1024 multipliziert, damit als Definition platzsparend int |
| //verwendet werden kann. D.h., es muss also in der späteren Berechnung noch durch 1024 dividiert werden //(051207Kr) |
| const int c_sin[] = {0,18,36,54,71,89,107,125,143,160,178,195,213,230,248,265,282,299,316,333,350,367,384,400, |
| 416,433,449,465,481,496,512,527,543,558,573,587,602,616,630,644,658,672,685,698,711,724,737,749, |
| 761,773,784,796,807,818,828,839,849,859,868,878,887,896,904,912,920,928,935,943,949,956,962,968, |
| 974,979,984,989,994,998,1002,1005,1008,1011,1014,1016,1018,1020,1022,1023,1023,1024,1024,1024,1023,1023,1022,1020, |
| 1018,1016,1014,1011,1008,1005,1002,998,994,989,984,979,974,968,962,956,949,943,935,928,920,912,904,896, |
| 887,878,868,859,849,839,828,818,807,796,784,773,761,749,737,724,711,698,685,672,658,644,630,616, |
| 602,587,573,558,543,527,512,496,481,465,449,433,416,400,384,367,350,333,316,299,282,265,248,230, |
| 213,195,178,160,143,125,107,89,71,54,36,18,0,-18,-36,-54,-71,-89,-107,-125,-143,-160,-178,-195, |
| -213,-230,-248,-265,-282,-299,-316,-333,-350,-367,-384,-400,-416,-433,-449,-465,-481,-496,-512,-527,-543,-558,-573,-587, |
| -602,-616,-630,-644,-658,-672,-685,-698,-711,-724,-737,-749,-761,-773,-784,-796,-807,-818,-828,-839,-849,-859,-868,-878, |
| -887,-896,-904,-912,-920,-928,-935,-943,-949,-956,-962,-968,-974,-979,-984,-989,-994,-998,-1002,-1005,-1008,-1011,-1014,-1016, |
| -1018,-1020,-1022,-1023,-1023,-1024,-1024,-1024,-1023,-1023,-1022,-1020,-1018,-1016,-1014,-1011,-1008,-1005,-1002,-998,-994,-989,-984,-979, |
| -974,-968,-962,-956,-949,-943,-935,-928,-920,-912,-904,-896,-887,-878,-868,-859,-849,-839,-828,-818,-807,-796,-784,-773, |
| -761,-749,-737,-724,-711,-698,-685,-672,-658,-644,-630,-616,-602,-587,-573,-558,-543,-527,-512,-496,-481,-465,-449,-433, |
| -416,-400,-384,-367,-350,-333,-316,-299,-282,-265,-248,-230,-213,-195,-178,-160,-143,-125,-107,-89,-71,-54,-36,-18}; |
| |
| //Cosinusfunktion von 0° bis 359°. Ergebnis wurde mit 1024 multipliziert, damit als Definition platzsparend int |
| //verwendet werden kann. D.h., es muss also in der späteren Berechnung noch durch 1024 dividiert werden //(051207Kr) |
| const int c_cos[] = {1024,1024,1023,1023,1022,1020,1018,1016,1014,1011,1008,1005,1002,998,994,989,984,979,974,968,962,956,949,943, |
| 935,928,920,912,904,896,887,878,868,859,849,839,828,818,807,796,784,773,761,749,737,724,711,698, |
| 685,672,658,644,630,616,602,587,573,558,543,527,512,496,481,465,449,433,416,400,384,367,350,333, |
| 316,299,282,265,248,230,213,195,178,160,143,125,107,89,71,54,36,18,0,-18,-36,-54,-71,-89, |
| -107,-125,-143,-160,-178,-195,-213,-230,-248,-265,-282,-299,-316,-333,-350,-367,-384,-400,-416,-433,-449,-465,-481,-496, |
| -512,-527,-543,-558,-573,-587,-602,-616,-630,-644,-658,-672,-685,-698,-711,-724,-737,-749,-761,-773,-784,-796,-807,-818, |
| -828,-839,-849,-859,-868,-878,-887,-896,-904,-912,-920,-928,-935,-943,-949,-956,-962,-968,-974,-979,-984,-989,-994,-998, |
| -1002,-1005,-1008,-1011,-1014,-1016,-1018,-1020,-1022,-1023,-1023,-1024,-1024,-1024,-1023,-1023,-1022,-1020,-1018,-1016,-1014,-1011,-1008,-1005, |
| -1002,-998,-994,-989,-984,-979,-974,-968,-962,-956,-949,-943,-935,-928,-920,-912,-904,-896,-887,-878,-868,-859,-849,-839, |
| -828,-818,-807,-796,-784,-773,-761,-749,-737,-724,-711,-698,-685,-672,-658,-644,-630,-616,-602,-587,-573,-558,-543,-527, |
| -512,-496,-481,-465,-449,-433,-416,-400,-384,-367,-350,-333,-316,-299,-282,-265,-248,-230,-213,-195,-178,-160,-143,-125, |
| -107,-89,-71,-54,-36,-18,0,18,36,54,71,89,107,125,143,160,178,195,213,230,248,265,282,299, |
| 316,333,350,367,384,400,416,433,449,465,481,496,512,527,543,558,573,587,602,616,630,644,658,672, |
| 685,698,711,724,737,749,761,773,784,796,807,818,828,839,849,859,868,878,887,896,904,912,920,928, |
| 935,943,949,956,962,968,974,979,984,989,994,998,1002,1005,1008,1011,1014,1016,1018,1020,1022,1023,1023,1024}; |
| |
| |
| |
| long Soll_Position_North = 0; |
| long Soll_Position_East = 0; |
| |
| long GPS_Positionsabweichung_North = 0; |
| long GPS_Positionsabweichung_East = 0; |
| long GPS_Geschwindigkeit_North = 0; |
| long GPS_Geschwindigkeit_East = 0; |
| signed int GPS_StickSense = 15; |
| long P_Einfluss_North = 0; |
| long D_Einfluss_North = 0; |
| long P_Einfluss_East = 0; |
| long D_Einfluss_East = 0; |
| |
| signed int GPS_North = 0; |
| signed int GPS_East = 0; |
| signed int GPS_Nick = 0; |
| signed int GPS_Roll = 0; |
| |
| volatile char gethome = 0; //Flag ob GPS_Home_Position gelernt ist //(280807Kr) |
| long GPS_Home_North = 0; |
| long GPS_Home_East = 0; |
| |
| unsigned char blinkcount_LED2 = 0; //Hilfszähler für die blinkende LED (010907Kr) |
| |
| #define GPS_Limit 35 //(031207Kr) |
| #define Limit_D_Anteil 30 //(031207Kr) |
| |
| |
| |
| //**************************** MIRCOS DEFINITIONSANFANG FÜR DIE FILTERUNG |
| // Filterung der GPS Messwerte vom Ublox-Empfänger. Es wird der gleitende Durchschnitt aus n Messwerten gebildet |
| |
| #define MITTELWERTZAHL 8 // Anzahl der Messwerte fuer gleitenden Mittelwert |
| volatile char NeuerMittelwert = 0; //Flag ob ein neuer Mittelwert vorliegt, der mit GPS Frequenz berechnet wird, da nur dann neue Messwerte vom GPS vorliegen |
| volatile unsigned char FilterPos = 0; |
| volatile long NORTH_MITTEL = 0; |
| volatile long EAST_MITTEL = 0; |
| volatile long long NORTH_LONG_LONG = 0; |
| volatile long long EAST_LONG_LONG = 0; |
| volatile int filterfilled = 0; |
| |
| typedef struct { |
| |
| long NORTH[MITTELWERTZAHL]; |
| |
| } FILTER_NORTH; // Filterdefinition für die Positions-Nordwerte aus dem GPS-Empfänger |
| |
| typedef struct { |
| |
| long EAST[MITTELWERTZAHL]; |
| |
| } FILTER_EAST; // Filterdefinition für die Positions-Ostwerte aus dem GPS-Empfänger |
| |
| FILTER_NORTH filter_north; |
| FILTER_EAST filter_east; |
| |
| //**************************** MIRCOS DEFINITIONSENDE FÜR DIE FILTERUNG |
| |
| |
| void gps_main(void) |
| { |
| |
| //**************************** MIRCOS FILTERUNG ANFANG |
| //bilde neuen Positionsmittelwert, wenn 3D-Fix und neue GPS-Daten vorliegen |
| // if(actualPos.GPSFix == 3 && newData_navPosUtm == 1) |
| if(actualPos.GPSFix == 3) // hier umkommentieren, wenn dauernd (also nicht nur mit der GPS-Updaterate) die GPS-Berechnung durchgeführt werden soll |
| |
| { |
| |
| filter_north.NORTH[FilterPos] = actualPos.northing; |
| filter_east.EAST[FilterPos] = actualPos.easting; |
| FilterPos++; |
| if (FilterPos==MITTELWERTZAHL) FilterPos=0; |
| |
| if (filterfilled<MITTELWERTZAHL) filterfilled++; |
| |
| NORTH_LONG_LONG = 0; |
| EAST_LONG_LONG = 0; |
| for (int i=0; i<filterfilled; i++) |
| { |
| NORTH_LONG_LONG += filter_north.NORTH[i]; |
| EAST_LONG_LONG += filter_east.EAST[i]; |
| } |
| NORTH_LONG_LONG /= filterfilled; |
| EAST_LONG_LONG /= filterfilled; |
| |
| NORTH_MITTEL = NORTH_LONG_LONG; |
| EAST_MITTEL = EAST_LONG_LONG; |
| |
| NeuerMittelwert = 1; |
| newData_navPosUtm = 0; |
| } |
| //******************************* MIRCOS FILTERUNG ENDE |
| |
| |
| |
| |
| //wenn kein 3D-Fix vorhanden, über das Poti jedoch irgendeine GPS Funktion aktiv ist, werden die GPS-Steuerbefehle |
| //auf Null gesetzt, um unkontrolliertes Wegfliegen durch das GPS zu verhindern. Dadurch wird abgesichert |
| //(auch im laufenden Flug), dass bei einem Verlust der GPS-Verbindung GPS deaktivert wird |
| if (actualPos.GPSFix < 3 && Poti3 > 70) |
| { |
| GPS_Nick = 0; |
| GPS_Roll = 0; |
| LED2_OFF; |
| beeptime = 50; |
| } |
| |
| |
| |
| // speichert die GPS_Home_Position beim 3D-Fix, MotorEINschalten und wenn noch nicht zu weit weggeflogen wurde |
| // (modell_fliegt_gps < 2000) einmalig ab. Die Flugzeitabfrage sichert ab, dass bei einem Losfliegen ohne 3D-Fix die Home_Positinen |
| // irgendwann später dort gelernt werden, wo dann zu ersten mal ein 3D-Fix vorhanden ist |
| if (actualPos.GPSFix == 3 && MotorenEin == 1 && gethome == 0 && modell_fliegt_gps < 2000) |
| { |
| GPS_Home_North = NORTH_MITTEL; |
| GPS_Home_East = EAST_MITTEL; |
| // Muss hier auch eingelernt werden, damit falls das Poti3 beim Motorenstarten in |
| // Mittelstellung sein sollte, trotzdem schon eine Sollposition vorliegt. Andernfalls würde |
| // GPS_Nick und _Roll maximal werden bis zum ersten Mal Stick_Nick und _Roll gesteuert würde |
| Soll_Position_North = NORTH_MITTEL; |
| Soll_Position_East = EAST_MITTEL; |
| beeptime = 50; |
| gethome = 1; |
| } |
| |
| |
| |
| |
| //löscht die GPS_Home_Position beim MotorAUSschalten wieder und resetet das Flag gethome //(280807Kr) |
| if (MotorenEin == 0) |
| { |
| GPS_Home_North = 0; |
| GPS_Home_East = 0; |
| gethome = 0; |
| modell_fliegt_gps = 0; |
| } |
| |
| |
| |
| |
| // wenn Schalter ausgeschaltet, dann wird die LED2 ausgeschaltet und das GPS Steuerkommando gelöscht |
| if(Poti3 < 70) |
| { |
| // Sollpositionen müssen auch hier beschrieben werden, damit ausgeschlossen ist, dass falls gelandet wird und die GPS-Funktion |
| // über Poti3 deaktivert und anschließend wieder aktiviert wird keine Soll-Positionen vorliegen. |
| Soll_Position_North = NORTH_MITTEL; |
| Soll_Position_East = EAST_MITTEL; |
| |
| GPS_Nick = 0; |
| GPS_Roll = 0; |
| LED2_OFF; |
| //hierdurch soll verhindert werden, dass wenn nach schonmal aktiver GPS Funktion (und damit 3D-fix) der GPS-Empfänger |
| //abgezogen werden sollte weiterhin ein 3D-fix angezeigt wird. Grund ist, dass in diesem Fall in der UART.c nach einem |
| //Abziehen der Status nicht mehr auf Null zurückgesetzt wird. Dies geschied nun beim Ausschalten der GPS-Funktion. |
| //Sie ist dann ohne erneuten 3D-Fix nicht mehr aktivierbar. (111107Kr) |
| actualPos.GPSFix = 0; |
| } |
| |
| |
| // wenn 3D-Fix, Schalter im mittleren Bereich und vom Pilot gesteuert wird, wird ständig neue GPS-Sollposition eingelernt |
| if(actualPos.GPSFix == 3 && Poti3 > 70 && Poti3 < 150 && (StickNick > GPS_StickSense || StickNick < -GPS_StickSense || StickRoll > GPS_StickSense || StickRoll < -GPS_StickSense)) |
| { |
| GPS_Nick = 0; //wird genullt, damit das letzte GPS Kommando nicht ständig gegen den Piloten ansteuert |
| GPS_Roll = 0; //wird genullt, damit das letzte GPS Kommando nicht ständig gegen den Piloten ansteuert |
| |
| Soll_Position_North = NORTH_MITTEL; // Soll-Position wird geschrieben |
| Soll_Position_East = EAST_MITTEL; // Soll-Position wird geschrieben |
| |
| //++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
| //Sorgt lediglich dafür, dass die LED2 langsam blinkt. Dauer ist durch die "> x" Abfrage festgelegt |
| //++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
| if(blinkcount_LED2 >= 200) // maximal erlaubt 255 wegen unsigned char |
| { |
| LED2_FLASH; |
| blinkcount_LED2 = 0; |
| } |
| blinkcount_LED2++; |
| //++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
| } |
| |
| |
| // wenn 3D-Fix, Schalter im mittleren Bereich (oder höher), neuer Mittelwert vorhanden, wenigstens einmal Sollposition gelernt und der Pilot nicht selbst steuert wird eine GPS-Funktion aktiviert |
| if (actualPos.GPSFix == 3 && Poti3 > 70 && NeuerMittelwert == 1 && Soll_Position_North != 0 && Soll_Position_East != 0 && StickNick <= GPS_StickSense && StickNick >= -GPS_StickSense && StickRoll <= GPS_StickSense && StickRoll >= -GPS_StickSense) |
| { |
| //Berechnung der GPS-Positionsabweichung je nach aktivierter GPS-Funktion (GPS_HOLD oder HOMING) |
| |
| //DYNAMISCHES GPS-HOLD, wenn Schalter noch in Mittelstellung ist wird die zuletzt gelernte Soll_Position angeflogen |
| if(Poti3 < 150) |
| { |
| GPS_Positionsabweichung_North = (Soll_Position_North - NORTH_MITTEL); |
| GPS_Positionsabweichung_East = (Soll_Position_East - EAST_MITTEL); |
| LED2_ON; |
| } |
| |
| //andernfalls, wenn Schalter in max. Stellung und zusätzlich die GPS_Home_Positionen beim Motorenstarten gelernt |
| //werden konnten, wird zur GPS_Home_Position geflogen |
| if (Poti3 >= 150 && GPS_Home_North != 0 && GPS_Home_East != 0) |
| { |
| GPS_Positionsabweichung_North = (GPS_Home_North - NORTH_MITTEL); |
| GPS_Positionsabweichung_East = (GPS_Home_East - EAST_MITTEL); |
| // durch das ständige Neulernen der Soll_Positionen während HOMING wird erreicht, dass der MK nach dem Umschalten |
| // von HOMING zurück zu GPS-HOLD nicht wieder an die alte Soll_Position zurück fliegt |
| Soll_Position_North = NORTH_MITTEL; |
| Soll_Position_East = EAST_MITTEL; |
| LED2_ON; |
| } |
| |
| //verhindert, dass beim Umschalten von Mittelstellung (GPS_HOLD) auf Maximalstellung (HOMING) OHNE gelernte Homeposition |
| //die GPS Funktion unkontrolliert steuert. Daher wird GPS_HOLD aktiv gehalten, die Sollpositon wird bei Stickbefehlen |
| //jedoch nicht wie beim dynamischen GPS_HOLD überschrieben. Zusätzlich wird der Summer eingeschaltet. |
| if (Poti3 >= 150 && GPS_Home_North == 0 && GPS_Home_East == 0) |
| { |
| GPS_Positionsabweichung_North = (Soll_Position_North - NORTH_MITTEL); |
| GPS_Positionsabweichung_East = (Soll_Position_East - EAST_MITTEL); |
| LED2_ON; |
| beeptime = 50; |
| } |
| |
| //GPS-Geschwindigkeiten |
| GPS_Geschwindigkeit_North = actualPos.velNorth; //actualPos.velNorth ist die Geschwindigkeiten aus dem GPS Empfänger entlang der Nord-Süd Richtung |
| GPS_Geschwindigkeit_East = actualPos.velEast; //actualPos.velEast ist die Geschwindigkeiten aus dem GPS Empfänger entlang der Ost-West Richtung |
| |
| |
| //Berechnung der Einzelkomponenten des PD-Reglers |
| P_Einfluss_North = (P_GPS_Verstaerkung * GPS_Positionsabweichung_North) / 2048; |
| D_Einfluss_North = (D_GPS_Verstaerkung * GPS_Geschwindigkeit_North) / 256; |
| |
| P_Einfluss_East = (P_GPS_Verstaerkung * GPS_Positionsabweichung_East) / 2048; |
| D_Einfluss_East = (D_GPS_Verstaerkung * GPS_Geschwindigkeit_East) / 256; |
| |
| |
| // Begrenzung des maximalen D-Anteils für pos. und neg. Werte. Grenze muss so geählt werden, |
| // dass das Limit im normalen Position-Hold nicht erreicht wird und somit keinen Einfluss hat. |
| // Grund: Beim Zufliegen auf weiter entfernte Ziele bremst der D-Anteil kurz vor dem Ziel den Mikrokopter sehr stark ab. |
| // Dieses Limit wirkt nur, wenn sich der MK im HOMING Modus befindet und sich noch weit (>5m) von der Home-Position weg befindet. |
| if (Poti3 >= 150 && GPS_Home_North != 0 && GPS_Home_East != 0 && (abs(GPS_Positionsabweichung_North) > 500 || abs(GPS_Positionsabweichung_East) > 500)) |
| { |
| if (D_Einfluss_North > Limit_D_Anteil) D_Einfluss_North = Limit_D_Anteil; |
| if (D_Einfluss_East > Limit_D_Anteil) D_Einfluss_East = Limit_D_Anteil; |
| if (D_Einfluss_North < -1 * Limit_D_Anteil) D_Einfluss_North = -1 * Limit_D_Anteil; |
| if (D_Einfluss_East < -1 * Limit_D_Anteil) D_Einfluss_East = -1 * Limit_D_Anteil; |
| } |
| |
| // PD-Regler |
| GPS_North = (-P_Einfluss_North + D_Einfluss_North); |
| GPS_East = (P_Einfluss_East - D_Einfluss_East); |
| |
| //Umrechnen vom globalen North- bzw. East- in das körperfeste X- bzw. Y- Koordinatensystem |
| GPS_Nick = ((c_cos[KompassValue]*GPS_North)/1024 - (c_sin[KompassValue]*GPS_East)/1024); |
| GPS_Roll = ((c_cos[KompassValue]*GPS_East)/1024 + (c_sin[KompassValue]*GPS_North)/1024); |
| |
| // Begrenzung des maximalen GPS Einflusses für positive und negative Werte |
| if (GPS_Nick > GPS_Limit) GPS_Nick = GPS_Limit; |
| if (GPS_Roll > GPS_Limit) GPS_Roll = GPS_Limit; |
| if (GPS_Nick < -1 * GPS_Limit) GPS_Nick = -1 * GPS_Limit; |
| if (GPS_Roll < -1 * GPS_Limit) GPS_Roll = -1 * GPS_Limit; |
| |
| //Funktion wird dadurch nur alle 250 ms aufgerufen, wenn neue Mittelwerte aus den GPS-Daten vorliegen. |
| //FUNKTIONIERT MOMENTAN NOCH NICHT, DA STÄNDIG OHNE UNTERBRECHUNG NEUE MITTELWERTE BERECHNET WERDEN. |
| //GRUND: DIE ABFRAGE NACH NEUE GPS-DATEN ERFOLGT NOCH NICHT |
| NeuerMittelwert = 0; |
| } |
| } |
| |