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// + Copyright (c) 08.2007 by THE BOSCH TEAM
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#include "main.h"
#include "math.h"
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;
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)
//**************************** 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 4 Hz 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
// if(actualPos.GPSFix == 3 && actualPos.newData == 1) //bilde neuen Positionsmittelwert, wenn 3D-Fix und neue GPS-Daten vorliegen
if(actualPos.
GPSFix == 3) // hier auskommentieren, wenn dauernd (also nicht nur alle 250ms) 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;
//actualPos.newData = 0; // hier auskommentieren, wenn dauernd (also nicht nur alle 250ms) die GPS-Berechnung durchgeführt werden soll
}
//******************************* 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
;
}
// 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
> 12 || StickNick
< -12 || StickRoll
> 12 || StickRoll
< -12))
{
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
<= 12 && StickNick
>= -12 && StickRoll
<= 12 && StickRoll
>= -12)
{
//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
)*0.0005; //entspricht einer Skalierung von 1/2000
D_Einfluss_North
= (D_GPS_Verstaerkung
* GPS_Geschwindigkeit_North
)*0.00333; //entspricht einer Skalierung von 1/300
P_Einfluss_East
= (P_GPS_Verstaerkung
* GPS_Positionsabweichung_East
)*0.0005; //entspricht einer Skalierung von 1/2000
D_Einfluss_East
= (D_GPS_Verstaerkung
* GPS_Geschwindigkeit_East
)*0.00333; //entspricht einer Skalierung von 1/300
// 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 (>2,5m) von der Home-Position weg befindet.
if (Poti3
>= 150 && GPS_Home_North
!= 0 && GPS_Home_East
!= 0 && (abs(GPS_Positionsabweichung_North
) > 250 || abs(GPS_Positionsabweichung_East
) > 250))
{
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_sin
[KompassValue
]*0.001*GPS_East
+ c_cos
[KompassValue
]*0.001*GPS_North
); // die "0" kann später durch den Messwert des Kompasssensors (KompassValue/0.01745329251) ersetzt werden
GPS_Roll
= (c_cos
[KompassValue
]*0.001*GPS_East
+ c_sin
[KompassValue
]*0.001*GPS_North
); // die "0" kann später durch den Messwert des Kompasssensors (KompassValue/180*3.1415926535) ersetzt werden
// Begrenzung des maximalen GPS Einflusses für positive und negative Werte
if (GPS_Nick
> 35) GPS_Nick
= 35;
if (GPS_Roll
> 35) GPS_Roll
= 35;
if (GPS_Nick
< -35) GPS_Nick
= -35;
if (GPS_Roll
< -35) GPS_Roll
= -35;
//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;
}
}