0,0 → 1,89 |
********************************************************************* |
GPS Implementierung von Peter Muehlenbrock ("Salvo") für Mikrokopter/FlightCrtl |
Stand 14.1.2008 |
Verwendung der SW ohne Gewaehr. Siehe auch die Lizenzbedingungen in File Licensce_LPGL.txt und Licensce_GPL.txt |
Die Version basiert auf Holgers V00.67g. |
********************************************************************* |
Hardware-Voraussetzungen: |
Kalibrierter Kompass vom Typ CMPS03, waagrecht eingebaut |
GPS Modul vom Typ ublox, Die Meldungungen "NAV_STATUS", "NAV_POSUTM" und "NAV_VELNED" |
mussen mit 4 HZ Updaterate aktiviert sein. Alle Meldungen im NMEA Format muessen deaktivert sein. |
Anschluss an RX Port der FlightCRtl. Baudrate ist 57600 wie beim Kopter Tool. |
|
Software-Voraussetzungen: |
In timer0.h muss die Ausrichtung des Kompasses bezogen auf die Nordachse des Kopters |
eingetragen sein. Wenn KOMPASS_OFFSET > 0 wird dieser Wert genommen |
Wenn KOMPASS_OFFSET = 0 ist wird der UserParameter4 verwendet (=hexfile). Da die Userparameter nur ein Byte lang sind werden |
Offsets von 0...358 Grad durch einen Wert von 0...179 dargestellt. |
|
Betriebs-Voraussetzungen: |
Damit der Kompass sauber funktioniert, muss die waagrechte Lage (Gashebel Vollanschlag und Gier rechts) |
im Eeprom abgespeichert worden sein. |
|
Parametrierung: |
Der GPS Hold Regler ist ein PID Regler, der ueber die UserParameter1(P), 2(I) und D(3) gesteuert wird. |
UserParameter1 beschreibt den P(roportional)-Anteil, UserParameter2 den I(ntegral)-Anteil und UserParameter3 den D(ifferential)-Anteil. |
Hier kann und muss gespielt werden.Alle Parameter koennen direkt im Mikrokoptertool in den Settings eingestellt werden. |
|
Der P-Anteil wirkt einer Lageänderung entgegen. Je größer er ist, desto geringer die Regelabweichung, desto höher aber auch die Schwingneigung. |
Der D-Anteil wirkt einer Geschwindigkeitsänderung entgegen und dient zur Reduzierung von Schwingungen, darf aber auch nicht zu gross sein. |
Der I-Anteil dient nur dazu die Lageabweichung auf Null zu bringen. Er erhöht aber die Schwingneigung. |
P und D Anteil mussen gut aufeinander abgestimmt sein, damit die Einschwingzeit klein bei gleichzeitig geringer Schwingneigung ist. |
Standarddwerte für P,I,D sind 80,0,120. |
Wenn alle 0 sind, ist der Regler deaktiviert. |
|
Voraussetzungen für GPS_Hold: |
Neben den genannten HW und SW Voraussetzungen muß beim Kalibrieren das GPS MOdul bereits Positionsdaten liefern. |
Nur dann wird die Home Position abgespeichert und nur dann wird GPS_Hold aktiviert. |
Kenntlich gemacht wird dies durch einen etwas längeren Piepser nach dem Kalibrieren. |
Das GPS Aktiv Flag im Setting muss aktiviert sein. |
Eine Ausrichtung des Kopters nach Nord etc. ist nicht erforderlich. |
|
Aktivierung GPS_Hold im Flug: |
Wenn alle genannten Voraussetzungen erfüllt sind, wird GPS Hold im Flug automatisch aktiviert, sobald der Nick und Roll Stick |
für ca. 500msec in Neutrallage sind. Weicht einer der Sticks davon ab (Parameter GPS_STICK_HOLDOFF) oder liefert das GPS Modul oder fällt der |
Kompass aus wird GPS_Hold sofort deaktiviert. |
Damit kann jederzeit die manuelle Kontrolle wieder übernommen werden. |
|
GPS_Hold regelt nur horizontale Abweichungen, keine Hoehe. |
Der Magnetkompass wird nur in waagrechter Lage dazu benutzt einen internen aus dem Giergyro ermittelten "Ersatz"kompasswert |
nach zu kalibrieren. Daher funktioniert die Bstimmung der Kopterausrichtung in jeder Lebenslage, sofern nur ab und zu |
der Magnetkompass in die waagrechte Lage kommt. Da der Giergyro per Kompass automatisch offsetkorrigiert wird, ist er spätestens nach |
einigen wenigen Minuten auch bei Temperatursprüngen ausreichend stabil. |
Ein 3D Kompass ist damit überflüssig. |
Die GPS Regelung benötigt zwar pro Durchlauf eine erhebliche Rechenzeit. Da sie aber nur einmal je neuem Meldungsblock vom |
GPS Modul (also alle 250ms) aufgerufen wird, wird die Gesamtbelastung der CPU nur minimal erhöht. |
Ein externes Naviboard ist daher nicht notwendig. |
|
GPS Rücksturz zur Basis (GPS Home) Funktion |
Voraussetzungen wie bei GPS Hold. |
Die Funktion kann im Flug aktiviert werden durch Setzen des Hoehenreglerschalters. |
Holgers Code habe ich so abgeändert daß der Höhenregler mit "Parameter_MaxHoehe" ab 50 aktiviert wird. |
Mit einem Schalter mit Neutrallage können damit die Funktionen |
Alles aus - Hoehenregler ein, GPS Home Aus - Hoehenregler Ein UND GPS Home ein |
aktiviert werden. Ist noch nicht die beste Lösung und werde ich noch anpassen |
|
Weitere Änderungen: |
-Bei Unterschreiten der eingestellten Warnschwelle für UBAT ertönt zunächst wie gewohnt der Piepser. Geht die Spannung weiter |
runter wird zwangsweise die Gaseinstellung langsam reduziert um den Kopter zum Landen zu bringen. |
|
-Der Ausgang PC6 kann benutzt werden um einen Externen Multiplexer zu schalten. Dieser schaltet entweder die GPS Daten |
(Wenn Motoren eingeschaltet sind) oder den Ausgang des Bluetoothmoduls (wenn Motoren ausgeschaltet sind) auf den RX |
Eingang der FlightCrtl. Damit kann eine zweite UART Schnittstelle bzw. die manuelle Umschaltung entfallen |
|
-Bei vorhandenem Kompass wird eine automatische Kompensation der Giergyrodrift durchgeführt. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|