WebSVN - FlightCtrl - Diff - Rev 1052 and 1057 - /branches/salvo_gps/Basis


/*
This program (files gps.c and gps.h) is free software; you can redistribute it and/or modify
it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by the Free Software Foundation;
either version 3 of the License, or (at your option) any later version.  
This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY;
without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
GNU General Public License and GNU Lesser General Public License for more details.
You should have received a copy of GNU General Public License (License_GPL.txt)  and
GNU Lesser General Public License (License_LGPL.txt) along with this program.
If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 
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
*/
/*++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
von Peter Muehlenbrock alias Salvo
Auswertung der Daten vom GPS im ublox Format
Hold Modus mit PID Regler
Rückstuerz zur Basis Funktion
Umstellung auf NaviParameter an Flight Version 00.70d
GPS_V durch gps_gain ersetzt, damit Einstellung durch MK Tool möglich wird
 
Stand 27.11.2008
 
Aenderung 27.11.2008: gps_gain erhoeht
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
*/
#include "main.h"
#include "math.h"
//#include "gps.h"
 
// Defines fuer ublox Messageformat um Auswertung zu steuern
#define                 UBLOX_IDLE      0
#define                 UBLOX_SYNC1     1
#define                 UBLOX_SYNC2     2
#define                 UBLOX_CLASS     3
#define                 UBLOX_ID        4
#define                 UBLOX_LEN1      5
#define                 UBLOX_LEN2      6
#define                 UBLOX_CKA       7
#define                 UBLOX_CKB       8
#define                 UBLOX_PAYLOAD   9
 
// ublox Protokoll Identifier 
#define                 UBLOX_NAV_POSUTM        0x08
#define                 UBLOX_NAV_STATUS        0x03
#define                 UBLOX_NAV_VELED         0x12
#define                 UBLOX_NAV_CLASS         0x01
#define                 UBLOX_SYNCH1_CHAR       0xB5
#define                 UBLOX_SYNCH2_CHAR       0x62
 
signed int              GPS_Nick = 0;
signed int              GPS_Roll = 0;
signed int              GPS_Nick2 = 0;
signed int              GPS_Roll2 = 0;
short int               ublox_msg_state = UBLOX_IDLE;
static                  uint8_t chk_a =0; //Checksum
static                  uint8_t chk_b =0;
short int               gps_state,gps_sub_state; //Zustaende der Statemachine
short int               gps_updte_flag;
static long signed  gps_reg_x,gps_reg_y;                               
static unsigned int rx_len;
static unsigned int ptr_payload_data_end;
unsigned int            gps_alive_cnt; // Wird bei jedem gueltigen GPS Telegramm hochgezaehlt
static signed int       hdng_2home,dist_2home; //Richtung und Entfernung zur home Position 
static signed           gps_tick; //wird bei jedem Update durch das GPS Modul hochgezaehlt 
static                  short int hold_fast,hold_reset_int; //Flags fuer Hold Regler
static                  uint8_t *ptr_payload_data;
static                  uint8_t *ptr_pac_status;
static  int             dist_flown;
//static unsigned int   int_ovfl_cnt; // Zaehler fuer Overflows des Integrators
static  int                     gps_quiet_cnt;  //  Zaehler fuer GPS Off Time beim Kameraausloesen
static  long int        limit_gain;     // Teilerfaktor Regelabweichung zu Ausgabewert
static  int                     gps_gain        ;       // Verstaerkunsgfaktor*10
 
short int Get_GPS_data(void);
 
NAV_POSUTM_t actual_pos;    // Aktuelle Nav Daten werden hier im ublox Format abgelegt
NAV_STATUS_t actual_status; // Aktueller Nav Status
NAV_VELNED_t actual_speed;  // Aktueller Geschwindigkeits und Richtungsdaten
 
GPS_ABS_POSITION_t              gps_act_position;               // Alle wichtigen Daten zusammengefasst
GPS_ABS_POSITION_t              gps_home_position;      // Die Startposition, beim Kalibrieren ermittelt
GPS_REL_POSITION_t              gps_rel_act_position;   // Die aktuelle relative Position bezogen auf Home Position
GPS_REL_POSITION_t              gps_rel_hold_position;  // Die gespeicherte Sollposition fuer GPS_ Hold Mode
GPS_REL_POSITION_t              gps_rel_start_position; // Die gespeicherte Ausgangsposition fuer GPS_ Home Mode
 
// Initialisierung
void GPS_Neutral(void)
{
        ublox_msg_state                         =       UBLOX_IDLE;
        gps_state                                       =       GPS_CRTL_IDLE;
        gps_sub_state                           =       GPS_CRTL_IDLE;
        actual_pos.status                       =       0;
        actual_speed.status                     =       0;
        actual_status.status            =       0;
        gps_home_position.status        =       0; // Noch keine gueltige Home Position
        gps_act_position.status         =       0;
        gps_rel_act_position.status     =       0;     
        GPS_Nick                                        =       0;
        GPS_Roll                                        =       0;
        gps_updte_flag                          =       0;
        gps_alive_cnt                           =       0;
 
}
 
// Home Position sichern falls Daten verfuegbar sind. 
void GPS_Save_Home(void)
{
        short int n;
        n = Get_GPS_data();
        if (n == 0)   // Gueltige  und aktuelle Daten ?   
        {
                // Neue GPS Daten liegen vor
                gps_home_position.utm_east      = gps_act_position.utm_east;   
                gps_home_position.utm_north     = gps_act_position.utm_north;  
                gps_home_position.utm_alt       = gps_act_position.utm_alt;
                gps_home_position.status        = 1; // Home Position gueltig                   
        }
}
 
// Relative Position zur Home Position bestimmen
// Rueckgabewert 0= Daten sind aktuell und gueltig. 1= Keine Aenderung. 2= Daten ungueltig
short int Get_Rel_Position(void)
{
        short int n = 0;
        n = Get_GPS_data();
        if (n >=1) return (n); // nix zu tun, weil keine neue Daten da sind
        if (gps_alive_cnt < 1000) gps_alive_cnt += 600; // Timeoutzaehler. Wird in Motorregler Routine ueberwacht und dekrementiert
        if  (gps_home_position.status > 0) //Nur wenn Home Position vorliegt
        {
                gps_rel_act_position.utm_east   = (int)  (gps_act_position.utm_east - gps_home_position.utm_east);
                gps_rel_act_position.utm_north  = (int)  (gps_act_position.utm_north - gps_home_position.utm_north);
                gps_rel_act_position.utm_alt    = (int)  (gps_act_position.utm_alt - gps_home_position.utm_alt);
                gps_rel_act_position.status     = 1; // gueltige Positionsdaten
                n = 0;
                gps_updte_flag = 1; // zeigt an, dass neue Daten vorliegen.
        }
        else
        {
                n = 2; //keine gueltigen Daten vorhanden
                gps_rel_act_position.status = 0; //keine gueltige Position weil keine home Position da ist.
        }      
        return (n);
}
 
// Daten aus aktuellen ublox Messages extrahieren 
// Rueckgabewert 0= Daten sind aktuell und gueltig. 1= Keine Aenderung. 2= Daten ungueltig
short int Get_GPS_data(void)
{
        short int n = 1;
 
        if (actual_pos.status == 0) return (1); //damit es schnell geht, wenn nix zu tun ist
        gps_gain = Parameter_NaviGpsGain/5;
        limit_gain = 8;
        //      debug_gp_0      = (int)limit_gain;  // zum Debuggen
 
        if ((actual_pos.status > 0) && (actual_status.status > 0) && (actual_speed.status > 0))
        {
                if (((actual_status.gpsfix_type & 0x03) >=2) && ((actual_status.nav_status_flag & 0x01) >=1)) // nur wenn Daten aktuell und gueltig sind
                {
                        actual_status.status            = 0;
                        gps_act_position.utm_east       = actual_pos.utm_east/10;
                        gps_act_position.utm_north      = actual_pos.utm_north/10;
                        gps_act_position.utm_alt        = actual_pos.utm_alt/10;
                        actual_pos.status                       = 0; //neue ublox Messages anfordern
                        gps_act_position.speed_gnd      = actual_speed.speed_gnd;
                        gps_act_position.speed_gnd      = actual_speed.speed_gnd;
                        gps_act_position.heading        = actual_speed.heading/100000;
                        actual_speed.status             = 0;
                        gps_act_position.status         = 1;
                        n                                                       = 0; //Daten gueltig
                }
                else
                {
                        gps_act_position.status = 0; //Keine gueltigen Daten
                        actual_speed.status             = 0;
                        actual_status.status    = 0;
                        actual_pos.status               = 0; //neue ublox Messages anfordern
                        n                                               = 2;
                }
        }      
        return (n);    
}
 
/*
Daten vom GPS im ublox MSG Format auswerten
Die Routine wird bei jedem Empfang eines Zeichens vom GPS Modul durch den UART IRQ aufgerufen
// Die UBX Messages NAV_POSUTM, NAV_STATUS und NAV_VALED muessen aktiviert sein
*/
void Get_Ublox_Msg(uint8_t rx)
{
        switch (ublox_msg_state)
        {
                case UBLOX_IDLE: // Zuerst Synchcharacters pruefen
                        if ( rx == UBLOX_SYNCH1_CHAR ) ublox_msg_state = UBLOX_SYNC1;
                        else ublox_msg_state = UBLOX_IDLE;
                        break;
 
                case UBLOX_SYNC1:
 
                        if (rx == UBLOX_SYNCH2_CHAR) ublox_msg_state = UBLOX_SYNC2;
                        else ublox_msg_state = UBLOX_IDLE;
                        chk_a = 0,chk_b = 0;
                        break;
 
                case UBLOX_SYNC2:
                        if (rx == UBLOX_NAV_CLASS) ublox_msg_state = UBLOX_CLASS;      
                        else ublox_msg_state = UBLOX_IDLE;
                        break;
 
                case UBLOX_CLASS: // Nur NAV Meldungen auswerten
                        switch (rx)
                        {
                                case UBLOX_NAV_POSUTM:
                                        ptr_pac_status  =       &actual_pos.status;
                                        if (*ptr_pac_status > 0) ublox_msg_state = UBLOX_IDLE; //Abbruch weil Daten noch nicht verwendet wurden
                                        else
                                        {
                                                ptr_payload_data                = &actual_pos;
                                                ptr_payload_data_end    = &actual_pos.status;
                                                ublox_msg_state                 = UBLOX_LEN1;
                                        }
                                        break;
 
                                case UBLOX_NAV_STATUS:
                                        ptr_pac_status  =       &actual_status.status;
                                        if (*ptr_pac_status > 0) ublox_msg_state = UBLOX_IDLE;
                                        else
                                        {
                                                ptr_payload_data        = &actual_status;
                                                ptr_payload_data_end    = &actual_status.status;
                                                ublox_msg_state         = UBLOX_LEN1;
                                        }
                                        break;
 
                                case UBLOX_NAV_VELED:
                                        ptr_pac_status          =       &actual_speed.status;
                                        if (*ptr_pac_status > 0) ublox_msg_state = UBLOX_IDLE;
                                        else
                                        {
                                                ptr_payload_data        = &actual_speed;
                                                ptr_payload_data_end    = &actual_speed.status;
                                                ublox_msg_state         = UBLOX_LEN1;
                                        }
                                        break;
 
                                default:
                                        ublox_msg_state = UBLOX_IDLE;
                                        break; 
                        }
                        chk_a   = UBLOX_NAV_CLASS + rx;
                        chk_b   = UBLOX_NAV_CLASS + chk_a;                     
                        break;
 
                case UBLOX_LEN1: // Laenge auswerten
                        rx_len  = rx;
                        chk_a   += rx;
                        chk_b   += chk_a;              
                        ublox_msg_state = UBLOX_LEN2;
                        break;
 
 
                case UBLOX_LEN2: // Laenge auswerten
                        rx_len = rx_len + (rx *256); // Laenge ermitteln
                        chk_a   += rx;
                        chk_b   += chk_a;      
                        ublox_msg_state = UBLOX_PAYLOAD;
                        break;
 
                case UBLOX_PAYLOAD: // jetzt Nutzdaten einlesen
                        if (rx_len > 0)
                        {
                                *ptr_payload_data = rx;
                                chk_a   += rx;
                                chk_b   += chk_a;
                                --rx_len;      
                                if ((rx_len > 0) && (ptr_payload_data <= ptr_payload_data_end))                          
                                {
                                        ptr_payload_data++;
                                        ublox_msg_state = UBLOX_PAYLOAD;
                            }
                                else ublox_msg_state = UBLOX_CKA;
                        }      
                        else ublox_msg_state = UBLOX_IDLE; // Abbruch wegen Fehler
                        break;
 
                case UBLOX_CKA: // Checksum pruefen
                        if (rx == chk_a) ublox_msg_state = UBLOX_CKB;                          
                        else ublox_msg_state = UBLOX_IDLE; // Abbruch wegen Fehler
                        break;
 
                case UBLOX_CKB: // Checksum pruefen
                        if (rx == chk_b) *ptr_pac_status = 1; // Paket ok
                        ublox_msg_state    = UBLOX_IDLE;
                        break;
 
                default:
                        ublox_msg_state = UBLOX_IDLE;          
                        break;
        }
}
       
//Zentrale Statemachine fuer alle GPS relevanten Regelungsablauefe
short int GPS_CRTL(short int cmd)
{
        static unsigned int cnt;                                                // Zaehler fuer diverse Verzoegerungen 
        static long int         delta_north,delta_east;         // Mass fuer Distanz zur Sollposition
        signed int                      n;
        static signed int       gps_g2t_act_v; // Aktuelle Geschwindigkeitsvorgabe fuer Home Funktion
        signed int                      dist_frm_start_east,dist_frm_start_north;
        int                                     amplfy_speed_east,amplfy_speed_north; //Verstaerkungsfaktoren fuer D-Anteil 
        static signed int       int_east,int_north;     //Integrierer 
        long int                        speed_east,speed_north; //Aktuelle Geschwindigkeit 
        signed long             int_east1,int_north1;
        int                                     dist_east,dist_north;
        int                                     diff_p;                 //Vom Modus abhaengige zusaetzliche Verstaerkung
        long                            ni,ro;                  // Nick und Roll Zwischenwerte
 
 
        switch (cmd)
        {
 
                case GPS_CMD_REQ_HOME: // Es soll zum Startpunkt zurueckgeflogen werden. 
                        if ((gps_state != GPS_CRTL_HOLD_ACTIVE) && (gps_state != GPS_CRTL_HOME_ACTIVE))
                        {
                                cnt++;
                                if (cnt > 100) // erst nach Verzoegerung 
                                {
                                        // Erst mal initialisieren
                                        cnt             = 0;
                                        gps_tick        = 0;                                   
                                        hold_fast       = 0;
                                        hold_reset_int  = 0; // Integrator enablen
                                        int_east        = 0, int_north          = 0;
                                        gps_reg_x       = 0, gps_reg_y          = 0;
                                        delta_east      = 0, delta_north        = 0;
                                        dist_flown      = 0;
                                        gps_g2t_act_v   = 0;
                                        gps_sub_state   = GPS_CRTL_IDLE;
                                        // aktuelle positionsdaten abspeichern
                                        if (gps_rel_act_position.status > 0)
                                        {
                                                gps_rel_start_position.utm_east = gps_rel_act_position.utm_east;
                                                gps_rel_start_position.utm_north= gps_rel_act_position.utm_north;
                                                gps_rel_start_position.status   = 1; // gueltige Positionsdaten 
                                                gps_rel_hold_position.utm_east  = gps_rel_act_position.utm_east;
                                                gps_rel_hold_position.utm_north = gps_rel_act_position.utm_north;
                                                gps_rel_hold_position.status    = 1; // gueltige Positionsdaten 
                                                //Richtung zur Home Position bezogen auf Nordpol bestimmen
                                                hdng_2home = arctan_i(-gps_rel_start_position.utm_east,-gps_rel_start_position.utm_north);
                                                // in Winkel 0...360 Grad umrechnen
                                                if (( gps_rel_start_position.utm_east < 0)) hdng_2home = ( 90-hdng_2home);
                                                else  hdng_2home = (270 - hdng_2home);
                                                dist_2home = (int) get_dist(gps_rel_start_position.utm_east,gps_rel_start_position.utm_north,hdng_2home); //Entfernung zur Home Position bestimmen
                                                gps_state       = GPS_CRTL_HOME_ACTIVE;
                                                return (GPS_STST_OK);                          
                                        }
                                        else
                                        {
                                                gps_rel_start_position.status   =       0;  //Keine Daten verfuegbar
                                                gps_state                       =       GPS_CRTL_IDLE;
                                                return(GPS_STST_ERR); // Keine Daten da
                                        }
                                }
                                else return(GPS_STST_PEND); // noch warten
                        }
                   break;
// ******************************
 
                case GPS_CMD_REQ_HOLD: // Die Lageregelung soll aktiviert werden.
                        if (gps_state != GPS_CRTL_HOLD_ACTIVE)
                        {
                                cnt++;
                                if (cnt > 600) // erst nach Verzoegerung 
                                {
                                        cnt     =       0;
                                        // aktuelle positionsdaten abspeichern
                                        if (gps_rel_act_position.status > 0)
                                        {
                                                hold_fast               = 0;
                                                hold_reset_int          = 0; // Integrator enablen
                                                int_east                = 0, int_north  = 0;
                                                gps_reg_x               = 0, gps_reg_y  = 0;
                                                delta_east              = 0, delta_north        = 0;
                                                speed_east              = 0; speed_north= 0;
//                                              int_ovfl_cnt            = 0;
                                                gps_quiet_cnt           = 0;
                                                gps_rel_hold_position.utm_east  = gps_rel_act_position.utm_east;
                                                gps_rel_hold_position.utm_north = gps_rel_act_position.utm_north;
                                                gps_rel_hold_position.status    = 1; // gueltige Positionsdaten 
                                                gps_state                                               = GPS_CRTL_HOLD_ACTIVE;
                                                return (GPS_STST_OK);                          
                                        }
                                        else
                                        {
                                                gps_rel_hold_position.status    = 0;  //Keine Daten verfuegbar
                                                gps_state                                               = GPS_CRTL_IDLE;
                                                return(GPS_STST_ERR); // Keine Daten da
                                        }
                                }
                                else return(GPS_STST_PEND); // noch warten
                        }
                        break;
 
                case GPS_CMD_STOP: // Lageregelung beenden
                        cnt                             =       0;
                        GPS_Nick                =       0;
                        GPS_Roll                =       0;
                        gps_sub_state   =       GPS_CRTL_IDLE;
                        gps_state               =       GPS_CRTL_IDLE;
                        return (GPS_STST_OK);
                        break;
 
                default:
                        return (GPS_STST_ERR);
                        break;
        }
 
        switch (gps_state)
        {      
                case GPS_CRTL_IDLE:
                        cnt             =       0;
                        return (GPS_STST_OK);
                        break;
 
                case GPS_CRTL_HOME_ACTIVE: // Rueckflug zur Basis
                //Der Sollwert des Lagereglers wird der Homeposition angenaehert
                        if (gps_rel_start_position.status >0)
                        {
                                if ((gps_updte_flag > 0) && (gps_sub_state !=GPS_HOME_FINISHED)) // nur wenn neue GPS Daten vorliegen und nicht schon alles fertig ist
                                {
                                        gps_tick++;
                                        int d1,d2,d3;
                                        d1      = abs (gps_rel_hold_position.utm_east - gps_rel_act_position.utm_east );
                                        d2      = abs (gps_rel_hold_position.utm_north - gps_rel_act_position.utm_north );
                                        d3      = (dist_2home - dist_flown); // Restdistanz zum Ziel    
       
                                        if (d3 > GPS_G2T_DIST_MAX_STOP) // Schneller Rueckflug, noch weit weg vom Ziel
                                        {
                                                if ((d1 < (GPS_G2T_FAST_TOL/2))  && (d2 < (GPS_G2T_FAST_TOL/2))) //voll Stoff weiter wenn Lage gut innerhalb der Toleranz
                                                {
                                                        if (gps_g2t_act_v < GPS_G2T_V_MAX-3) gps_g2t_act_v += 4; //Geschwindigkeit erhoehen
                                                        dist_flown              +=gps_g2t_act_v; // Vorgabe der Strecke anhand der Geschwindigkeit
                                                        gps_sub_state   = GPS_HOME_FAST_IN_TOL;
                                                }
                                                else if ((d1 < GPS_G2T_FAST_TOL)  && (d2 < GPS_G2T_FAST_TOL)) //nur weiter wenn Lage innerhalb der Toleranz
                                                {
                                                        if (gps_g2t_act_v > (GPS_G2T_V_MAX/2)) gps_g2t_act_v -= 1; //Geschwindigkeit auf Haelfte runter oder rauffahren
                                                        else if (gps_g2t_act_v < (GPS_G2T_V_MAX/2)) gps_g2t_act_v += 1;
                                                        dist_flown              +=gps_g2t_act_v; // Vorgabe der Strecke anhand der Geschwindigkeit
                                                        gps_sub_state   = GPS_HOME_FAST_IN_TOL;
                                                }
                                                else    //Den Lageregler in Ruhe arbeiten lassen weil ausserhalb der Toleranz
                                                {
                                                        if (gps_g2t_act_v > 1) gps_g2t_act_v--; // Geschwindigkeit reduzieren
//                                                      dist_flown++;                           //Auch ausserhalb der Toleranz langsam erhoehen
                                                        gps_sub_state   = GPS_HOME_FAST_OUTOF_TOL;
                                                }
                                                hold_reset_int                  = 0; // Integrator einsschalten  
                                                hold_fast                               = 1; // Regler fuer schnellen Flug
                                                dist_frm_start_east             = (int)(((long)dist_flown * (long)sin_i(hdng_2home))/1000);
                                                dist_frm_start_north    = (int)(((long)dist_flown * (long)cos_i(hdng_2home))/1000);
                                                gps_rel_hold_position.utm_east  = gps_rel_start_position.utm_east  + dist_frm_start_east; //naechster Zielpunkt
                                                gps_rel_hold_position.utm_north = gps_rel_start_position.utm_north + dist_frm_start_north; //naechster Zielpunkt
                                        }
                                        else if (d3 > GPS_G2T_DIST_HOLD)   //Das Ziel naehert sich, deswegen abbremsen
                                        {
                                                if ((d1 < GPS_G2T_NRML_TOL)  && (d2 < GPS_G2T_NRML_TOL))  
                                                {
                                                        dist_flown              +=      GPS_G2T_V_RAMP_DWN; // Vorgabe der Strecke anhand der Geschwindigkeit
                                                        gps_sub_state   =       GPS_HOME_RMPDWN_IN_TOL;
                                                }
                                                else
                                                {
                                                        dist_flown++;   //Auch ausserhalb der Toleranz langsam erhoehen
                                                        gps_sub_state   = GPS_HOME_RMPDWN_OUTOF_TOL;
                                                }                                      
                                                hold_reset_int          = 0; // Integrator einsschalten           
                                                hold_fast                       = 1; // Regler fuer schnellen Flug
                                                dist_frm_start_east     = (int)(((long)dist_flown * (long)sin_i(hdng_2home))/1000);
                                                dist_frm_start_north    = (int)(((long)dist_flown * (long)cos_i(hdng_2home))/1000);
                                                gps_rel_hold_position.utm_east  = gps_rel_start_position.utm_east  + dist_frm_start_east; //naechster Zielpunkt
                                                gps_rel_hold_position.utm_north = gps_rel_start_position.utm_north + dist_frm_start_north; //naechster Zielpunkt
                                        }                                                      
                                        else  //Soll-Ziel fast erreicht, Jetzt noch Reste ausgleichen, weil Zielpunkt nicht exakt bestimmt werden konnte (Fehler in Winkelfkt) 
                                        {
                                                if ((d1 < GPS_G2T_NRML_TOL)  && (d2 < GPS_G2T_NRML_TOL)) // Jetzt bis zum Zielpunkt regeln
                                                {
                                                        gps_sub_state   = GPS_HOME_IN_TOL;
                                                        hold_fast               = 0;    // Wieder normal regeln
                                                        hold_reset_int  = 0;    // Integrator einsschalten                
                                                        if (gps_rel_hold_position.utm_east >= GPS_G2T_V_MIN) gps_rel_hold_position.utm_east -= GPS_G2T_V_MIN;
                                                        else if (gps_rel_hold_position.utm_east <= -GPS_G2T_V_MIN ) gps_rel_hold_position.utm_east += GPS_G2T_V_MIN;
                                                        if (gps_rel_hold_position.utm_north >= GPS_G2T_V_MIN) gps_rel_hold_position.utm_north -= GPS_G2T_V_MIN;
                                                        else if (gps_rel_hold_position.utm_north <= - GPS_G2T_V_MIN ) gps_rel_hold_position.utm_north += GPS_G2T_V_MIN;
                                                        if ((abs(gps_rel_hold_position.utm_east) <= GPS_G2T_V_MIN) && (abs(gps_rel_hold_position.utm_north) <=GPS_G2T_V_MIN))
                                                        {
                                                                gps_rel_hold_position.utm_east  = 0;
                                                                gps_rel_hold_position.utm_north = 0;
                                                                gps_sub_state                   = GPS_HOME_FINISHED;
                                                        }
                                                }
                                                else gps_sub_state      = GPS_HOME_OUTOF_TOL;
                                        }                                      
                                }
                                gps_state = GPS_CRTL_HOLD_ACTIVE; //Zwischensprung
                                return (GPS_STST_OK);                                  
                        }
                        else  // Keine GPS Daten verfuegbar, deswegen Abbruch
                        {
                                gps_state       = GPS_CRTL_IDLE;       
                                return (GPS_STST_ERR);
                        }
                        break;
 
 
                case GPS_CRTL_HOLD_ACTIVE:  // Hier werden die Daten fuer Nick und Roll errechnet
                        if (gps_updte_flag >0)  // nur wenn neue GPS Daten vorliegen
                        {
                                gps_quiet_cnt++;
                                // ab hier wird geregelt
                                delta_east      = (long) (gps_rel_act_position.utm_east - gps_rel_hold_position.utm_east);
                                delta_north     = (long) (gps_rel_act_position.utm_north - gps_rel_hold_position.utm_north);
                                int_east        += (int)(delta_east*gps_gain)/10;
                                int_north       += (int)(delta_north*gps_gain)/10;
                                speed_east      =  actual_speed.speed_e;
                                speed_north     =  actual_speed.speed_n;
                                gps_updte_flag  = 0;  // Neue Werte koennen vom GPS geholt werden
                                dist_east       = (int)delta_east; //merken
                                dist_north      = (int)delta_north;
       
 
//                              #define GPSINT_MAX 3000 // Neues Verfahren ab  30.12.2007  bei Integratoroverflow
                                long int gpsintmax;
                                if (Parameter_NaviGpsI > 0)
                                {
                                        gpsintmax = (GPS_NICKROLL_MAX * limit_gain * GPS_USR_PAR_FKT * ((32*3)/10))/(long)Parameter_NaviGpsI; //auf ungefeahren Maximalwert begrenzen
                                        if ((abs(int_east) > (int)gpsintmax) || (abs(int_north)> (int)gpsintmax))
                                        {
//                                              //      = 1; // Zahl der Overflows zaehlen
//                                              int_ovfl_cnt    -= 1; 
                                                int_east        = (int_east * 6)/8; // Wert reduzieren
                                                int_north       = (int_north* 6)/8;                                    
                                        }
 
                                        if (hold_reset_int > 0)  //Im Schnellen Mode Integrator abschalten
                                        {
                                                int_east        = 0;   
                                                int_north       = 0;                                   
                                        }
                                }
                                else  // Integrator deaktiviert
                                {
                                        int_east  = 0;
                                        int_north = 0;
                                }
 
                                debug_gp_4      = (int)int_east;  // zum Debuggen
                                debug_gp_5      = (int)int_north; // zum Debuggen
 
                                //I Werte begrenzen 
                                #define INT1_MAX (GPS_NICKROLL_MAX * limit_gain*3)/10// auf 30 Prozent des maximalen Nick/Rollwert begrenzen
                                int_east1  =  ((((long)int_east)   * Parameter_NaviGpsI)/32)/GPS_USR_PAR_FKT;
                                int_north1 =  ((((long)int_north)  * Parameter_NaviGpsI)/32)/GPS_USR_PAR_FKT;  
                                if (int_east1 > INT1_MAX) int_east1 =  INT1_MAX; //begrenzen
                                else if (int_east1 < -INT1_MAX) int_east1 =  -INT1_MAX;
                                if (int_north1 > INT1_MAX) int_north1 =  INT1_MAX; //begrenzen
                                else if (int_north1 < -INT1_MAX) int_north1 =  -INT1_MAX;
 
                                if (hold_fast > 0)  //schneller Coming Home Modus 
                                {
                                        amplfy_speed_east  = DIFF_Y_F_MAX;
                                        amplfy_speed_north = DIFF_Y_F_MAX;
                                        amplfy_speed_east  *= (Parameter_NaviGpsD/GPS_USR_PAR_FKT);
                                        amplfy_speed_north *= (Parameter_NaviGpsD/GPS_USR_PAR_FKT);
                                        speed_east  = (speed_east   * (long)amplfy_speed_east*gps_gain) /500;
                                        speed_north = (speed_north  * (long)amplfy_speed_north*gps_gain)/500;
                                        // D Werte begrenzen 
                                        #define D_F_MAX (GPS_NICKROLL_MAX * limit_gain*7)/10 // auf 70 Prozent des Maximalen Nick/Rollwert begrenzen
                                        if (speed_east  > D_F_MAX) speed_east = D_F_MAX;
                                        else if (speed_east < -D_F_MAX) speed_east = -D_F_MAX;
                                        if (speed_north > D_F_MAX) speed_north = D_F_MAX;
                                        else if (speed_north < -D_F_MAX) speed_north = -D_F_MAX;
 
                                        diff_p          = (Parameter_NaviGpsP * GPS_PROP_FAST_V)/GPS_USR_PAR_FKT; //Verstaerkung fuer P-Anteil
                                }
                                else  //langsamer Holdmodus
                                {
                                        amplfy_speed_east  = DIFF_Y_N_MAX;
                                        amplfy_speed_north = DIFF_Y_N_MAX;
                                        amplfy_speed_east  *= (Parameter_NaviGpsD/GPS_USR_PAR_FKT);
                                        amplfy_speed_north *= (Parameter_NaviGpsD/GPS_USR_PAR_FKT);
                                        speed_east  = (speed_east   * (long)amplfy_speed_east*gps_gain) /250;
                                        speed_north = (speed_north  * (long)amplfy_speed_north*gps_gain)/250;
                                        // D Werte begrenzen 
                                        #define D_N_MAX (GPS_NICKROLL_MAX * limit_gain*8)/10 // auf 80 Prozent des Maximalen Nick/Rollwert begrenzen
                                        if (speed_east  > D_N_MAX) speed_east = D_N_MAX;
                                        else if (speed_east < -D_N_MAX) speed_east = -D_N_MAX;
                                        if (speed_north > D_N_MAX) speed_north = D_N_MAX;
                                        else if (speed_north < -D_N_MAX) speed_north = -D_N_MAX;
 
                                        diff_p  = (Parameter_NaviGpsP * GPS_PROP_NRML_V)/GPS_USR_PAR_FKT; //Verstaerkung fuer P-Anteil
                                }
 
//                              debug_gp_4      = (int)speed_east;      // zum Debuggen
//                              debug_gp_5      = (int)speed_north; // zum Debuggen
 
                                //P-Werte verstaerken
                                delta_east      = (delta_east   * (long)diff_p*gps_gain)/(400);
                                delta_north     = (delta_north  * (long)diff_p*gps_gain)/(400);
 
                                if (hold_fast > 0)  //schneller Coming Home Modus 
                                {
                                        // P Werte begrenzen 
                                        #define P1_F_MAX (GPS_NICKROLL_MAX * limit_gain*7)/10 // auf 70 Prozent des Maximalen Nick/Rollwert begrenzen
                                        if (delta_east   > P1_F_MAX) delta_east = P1_F_MAX;
                                        else if (delta_east < -P1_F_MAX) delta_east = -P1_F_MAX;
                                        if (delta_north > P1_F_MAX) delta_north = P1_F_MAX;
                                        else if (delta_north < -P1_F_MAX) delta_north = -P1_F_MAX;
                                }
                                else // Hold modus
                                {
                                        // P Werte begrenzen 
                                        #define P1_N_MAX (GPS_NICKROLL_MAX * limit_gain*7)/10 // auf 70 Prozent des Maximalen Nick/Rollwert begrenzen
                                        if (delta_east   > P1_N_MAX) delta_east = P1_N_MAX;
                                        else if (delta_east < -P1_N_MAX) delta_east = -P1_N_MAX;
                                        if (delta_north > P1_N_MAX) delta_north = P1_N_MAX;
                                        else if (delta_north < -P1_N_MAX) delta_north = -P1_N_MAX;
                                }
 
                                debug_gp_2      = (int)delta_east;              // zum Debuggen
                                debug_gp_3      = (int)delta_north;             // zum Debuggen
 
 
                                //PID Regler Werte aufsummieren
                                gps_reg_x = -(int_east1  + delta_east  + speed_east);   // I + P +D  Anteil X Achse
                                gps_reg_y = -(int_north1 + delta_north + speed_north);  // I + P +D  Anteil Y Achse
                                debug_gp_0      = (int)gps_reg_x; // zum Debuggen
                                debug_gp_1      = (int)gps_reg_y; // zum Debuggen
 
                                // Werte fuer Nick und Roll direkt aus gps_reg_x und gps_reg_y bestimmen
                                n  = GyroKomp_Int/GIER_GRAD_FAKTOR; //Ausrichtung Kopter 
                                ni = -((gps_reg_y * (long)cos_i(n)) + (gps_reg_x * (long)sin_i(n)))/(1000L*(long)limit_gain);
                                ro =  ((gps_reg_x * (long)cos_i(n)) - (gps_reg_y * (long)sin_i(n)))/(1000L*(long)limit_gain);
                                       
                                if (ni > (GPS_NICKROLL_MAX )) ni = (GPS_NICKROLL_MAX);
                                else if (ni < -(GPS_NICKROLL_MAX )) ni = -(GPS_NICKROLL_MAX );
                                if (ro > (GPS_NICKROLL_MAX )) ro = (GPS_NICKROLL_MAX );
                                else if (ro < -(GPS_NICKROLL_MAX)) ro = -(GPS_NICKROLL_MAX );
 
                                if ((abs(dist_east) > GPS_DIST_MAX) || (abs(dist_north) > GPS_DIST_MAX))  // bei zu grossem Abstand abbrechen
                                {
                                        GPS_Roll        = 0;
                                        GPS_Nick        = 0;
                                        gps_state       = GPS_CRTL_IDLE;
                                        return (GPS_STST_ERR); 
                                        break;                                 
                                }
                                else if ((PPM_in[7] > 100) && (CAM_GPS_QUIET > 0) && (gps_quiet_cnt <=4) )  // Wenn Fotoausloeser gedruckt wird, GPS Stellwerte kurzzeitig auf 0 setzen
                                {
                                        gps_quiet_cnt++;
                                        GPS_Roll = 0;
                                        GPS_Nick = 0;
                                        if ( cmd == GPS_CMD_REQ_HOME ) gps_state = GPS_CRTL_HOME_ACTIVE; // State umsetzen
                                        return (GPS_STST_OK);
                                }
                                else if ((PPM_in[7] < 50) && (CAM_GPS_QUIET > 0)  && (gps_quiet_cnt >= 4))
                                {
                                        gps_quiet_cnt = 0;
                                        if ( cmd == GPS_CMD_REQ_HOME ) gps_state = GPS_CRTL_HOME_ACTIVE; // State umsetzen
                                        return (GPS_STST_OK);
                                }
                                else
                                {
                                        GPS_Roll = (int)ro;
                                        GPS_Nick = (int)ni;
                                        if ( cmd == GPS_CMD_REQ_HOME ) gps_state = GPS_CRTL_HOME_ACTIVE; // State umsetzen
                                        return (GPS_STST_OK);
                                }
                        }
                        else
                        {
                                if ( cmd == GPS_CMD_REQ_HOME ) gps_state = GPS_CRTL_HOME_ACTIVE; // State umsetzen
                                return (GPS_STST_OK);
                        }
                        break;
 
                default:
                        gps_state = GPS_CRTL_IDLE;
                        return (GPS_STST_ERR);
                        break;
        }      
        return (GPS_STST_ERR);
                       
}
 
 
Subversion Repositories FlightCtrl

(root)/branches/salvo_gps/Basis_v0070d/trunk/GPS.c - Rev 1052 → 1057
