Regler-Parameter für Autopilot

Hier wieder die Frage, was Du unter einem Autopilot verstehst? Die optischen Teile, die es für Modellflugzeuge zu kaufen gibt, sollen angeblich nicht viel taugen. Die Infrarot-Sensoren, die von Paparazzi benutzt werden, sollen besser sein. Aber klar, sie richten das Flugzeug nach dem Horizont aus. Ich versuche, ohne so einen Sensor auszukommen, weil ich denke, dass es bei einem eigenstabilen Flugzeug wie dem EayStar nicht nötig ist.

Wie oben geschrieben, werden zurzeit noch nicht alle Stellgrößen autonom gesteuert. Das ist aber m.E. nur eine Frage der Zeit. Das Programm, was das Ganze steuert und auf dem Gumstix läuft, ist eine Eigenentwicklung in C. Im Prinzip läuft da eine Schleife: GPS-Daten lesen, Umrechnen, Abweichung von den Sollgrößen bestimmen, Regler berechnen, Korrekturdaten an die Servos ausgeben, Warten auf neue GPS-Daten. Wenn die Software in einem vorzeigbaren Zustand ist, werde ich sie auf meiner Hompage veröffentlichen.

Gruß, Achim.

Also ich verstehe das nicht ganz. GPS-Daten sind doch völlig ungenau oder irre ich mich da? Ich dachte immer es gibt Abweichungen im Meter-Bereich und bei der Höhe so im 10-Meter-und-mehr Bereich? Hast du die GPS-Daten mal im Stand längere Zeit protokolliert? Wie groß sind die Schwankungen?

Gruß
Phaidros

hallo,
ich habe mal mit einer gps-maus die daten über 1000s aufgenommen. Das Ergebnis steht hier: https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=23342
mfg jeffrey

Hallo Phaidros,

als völlig ungenau würde ich die Daten nicht bezeichnen. Habe erst neulich die Daten von dem Flieger aufgezeichnet, der 45 Minuten lang unbewegt auf meinem Autodach lag. Die dabei festgestellten Abweichungen stimmen mit denen überein, die Jeffrey festgestellt hat. Also: die x-y-Position bewegt sich langsam und stetig innerhalb eines Kreises von max. 3 Meter Radius. Die Höhenangabe schwankt um +- 5 Meter, also z.B. zwischen 245 und 255 Meter. Ich hänge ein paar Grafiken an.

Meines Erachtens sind diese Genauigkeiten nur durch SBAS möglich, also mehrere zusätzliche Satelliten, die Korrektursignale senden. Der Empfänger muss diese auch auswerten können. Noch genauer geht es nur mit einem lokalen DGPS oder irgendwann mal mit Galileo.

Aus der Grafik des Höhenverlaufs ist abzulesen, dass die Höhenmessung kurz nach dem Einschalten stark ansteigt. Dafür mache ich den Temperaturwechsel vom Auto ins Freie verantwortlich. Nicht alle GPS-Empfänger haben einen temperaturstabilisierten Oszillator. Möglich, dass sich mein Empfänger auch erst an die Umgebungstemperatur anpassen musste.

Also zum Fliegen reicht diese Genauigkeit doch, oder? Die Probleme mit dem Landeanflug hatte ich ja schon genannt. Aber sobald der Flieger eine Sicherheitshöhe hat, kann man auch die Höhendaten zur Steuerung verwenden. Klar, dass man keine Punktlandung oder Ballonstechen oder ähnliches ohne zusätzliche Sensoren machen kann...

@Jeffrey: Habe mir den Thread schonmal angeschaut. Was gpsklaus da schreibt, nämlich dass die Amis die Ungenauigkeit von GPS steuern, stimmt nicht mehr. Im Jahr 2000 wurde SA abgeschaltet und seit dem haben wir die maximale Genauigkeit.

Gruß, Achim.

Ja, mit zusätzlichen Korrekturdaten ist einiges möglich.
Zur Steuerung der Fluglage von Flugzeugen hier noch ein Link auf ein Applikationsbeispiel von Microchip. Sehr lehrreich:
http://ww1.microchip.com/downloads/e...tes/00996a.pdf
Source code dazu:
http://ww1.microchip.com/downloads/e...ASS_071505.zip

Gruß
Phaidros

Ja Gps ist ungenau, aber nur absolut. Wen kümmerts, ( beim modellflieger) dass sich die ganze Navigationsroute ein paar Meter weiter links oder re. befindet. Es ist eben nur absolut ungenau. Bei wirklicher Eigenstabilität eines Fliegers, bei ....Windstille u. besten Bedingungen könnte das funktionieren. Rein theoretisch.
Ich habe Modellflieger: habe ausprobiert sie nur zB 30 sec sich selbst zu überlassen. Meistens wären sie abgestürzt, oder total instabiel geworden u. dann abgestürzt. Mit einem sehr schnellen Regelkreis mit GPS Daten wäre es natürlich rein theoretisch möglich den Flieger auf Kurs zu halten- wenn er mal drauf ist und die GPS Daten die kleinsten Abweichungen sofort dem Regler zuführen. Aber ist das in der Praxis möglich? Ich würde unbedingt einen Fluglage-Regler( bank & pitch) bevorzugen, wobei ich auf den pitch verzichten könnte, da man vom Höhenmesser weis, dass er keinen lag hat. Dh könnte ein P regler direkt die daten eines Luftdrucksensors ans Höhensteuer ausgeben. ( wenn der Höhenmesser stoppt , weis man, dass das Flugzeug Neutrallage hat.- je nachdem was vorher war, geht es durch die Neutrallage- vom steigflug in den sinkflug, oder anders rum wenn der Höhenmesser kurzteituig inne hält.Beim Drucksensiblen Höhenmesser ist eines fix. Trendreversal= Neutrallage)
Viele Grüße,
Johannes

Zitat:

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@Stefan: zweimal 11V mit 13A klingt kräftig genug, um den Flieger zügig auf Höhe zu bekommen.

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Am Samstag war der Erstflug. Die Leistung ist mehr als ausreichend. 1/3-Gas reicht vollkommen für einen flotten Geradeausflug. Ich glaube, bei meiner 13A-Messung war der Akku nicht mehr 100% voll. Ich werde noch Propeller mit größerer Steigung testen um die Drehzahl zu senken.

mfg

Stefan

hi,
ist eigentlich nicht einfacher einen kompass zuverwende, da es ja nur um den kurs geht, und nicht um eine bahn verfolgung?
mfg jeffrey

Klar, ein Kompass würde auch helfen, vor allem wenn er eine höhere Abfrage-Rate hätte. D.h., das problematische bei GPS ist u.a. die große Latenzzeit. Das macht die Einstellung des Reglers so schwierig. Je schneller ein Sensor die aktuelle Richtung liefert, umso besser kann der Regler reagieren. Ist dasselbe wie mit Gyros und Accelerometern.

Letztlich soll aber nicht nur eine Flugrichtung gehalten, sondern ein Flugplan abgeflogen werden. Also Anfliegen bestimmter Wegpunkte, Streckenflug zwischen den Wegpunkten, Kreissegmente, Einleiten des Landeanflugs usw. Dazu braucht man auch Positionsmessungen. Der Regler zum Einhalten einer Flugstrecke oder einer Kreisbahn hat dann nicht nur die Kursabweichung, sondern auch den seitlichen Abstand von der geplanten Bahn als Eingangswerte. Die Formeln dazu habe ich schon fertig. Doch dafür brauche ich erstmal verlässliche Basis-Parameter.

Gruß, Achim.

Hi,
wie wird denn die Bahn abgespeichert? In Vektorform, oder eintelne Punkte der Bahn? Woran wird dann erkannt, was der nächste Bahnpunkt für die Regelung ist? Wie hast du vor das zu realisieren?
MfG Jeffrey