Hallo,
habt ihr Erfahrung mit auf IMU-basierender Positionsbestimmung (IMU Dead
Reckoning)?
Gibt es fertige Boards welche die Abweichung zu einem bestimmten Punkt
(delta_x, delta_y, delta_z) "relativ genau" (2-3 Minuten lang) ausgeben
können?
Ich habe ein paar RC-Flugmodelle und möchte gerne ohne GPS bestimmte
Wegpunkte abfliegen.
Was passiert eigentlich wenn das IMU während der Positionsbestimmung
"durchgeschüttelt" wird (z.B. durch Windstoß, Vibrationen des
Flugmodells, Starke Beschleunigung, etc.)? Beeinflussen solche
"Störeinflüsse" die Genauigkeit der Positionsbestimmung?
Ideal wäre ein Chip der die ganze Mathematik und Sensorfusion für mich
macht und mir dann halbwegs brauchbare Koordinaten ausspuckt.
Vielleicht wisst ihr ja was :-)
Vielen Dank!
Was auch immer halbwegs brauchbar bezeichnet. Ich wuerd mal ein paar
Tests fahren. Und allenfalls Erschuetterungen daempfen.
Das GPS ist auch nur auf vielleicht 5m genau. Allenfalls muesste man
beide Methoden kombinieren.
Nein, solche chips gibt nicht, allerdings nicht die für hobby-bastler
bezahlbar sind. Eine standard 9-dof IMU (findst du gans billig), kan
eigentlich nur verwendet werden für die "Lage" an zu geben. Das ist die
orientierung gegenueber die Senkrechte + Nord. Die position in X,Y, Z
coördinaten kansst du da schecht mit erfassen. Grund : dafur musst die
Beschleunigung integriert werden, und dan brauchts du
Beschleuinigungssensoren mit eine sehr hohe Auflosung und eine sehr
kleinen Drift. Beispiel : Ein uebliche G-sensor hat eine drift/offset
von 0.01 m/s². Schon nach 60 sec integrieren hat ihre object eine
Geschwindigkeit von 0.6 m/s !!, obwohl es am Stillstand ist.
In dem von dir genannten Zeitraum bewegen wir uns in 5-, eher
6-stelligen Eurobeträgen. Mit klassischen Hobby IMUs kannst du froh
sein, wenn sich deine errechnete Position nach einer Sekunde noch im
selben Bundesland befindet...
Naja, so schlimm ist nicht. Man muss einfach dynamisch nachkorrigieren.
Die Position mit dem GPS, die Hoehe mit GPS und/oder barometrisch, auf
den Kompass wuerd ich mich auch nicht verlassen. der Kompass ist eie
Indikation.
Beim dynamischen Nachkorrigieren ist anzumerken, dass das GPS nur alle
Sekunde eine Wert ergibt, und der nicht allzu genau ist.
Aber sonst sollte die Aufgabe mit IMU & GPS und hinreichend Mathematik
loesbar sein. Wenn man nun keinen GPS Empfang hat, oder die Bewegung zu
kleinrauemig ist, sollte es eigentlich auch noch gehen, es wird einfach
aufwendiger, und allenfalls erst hinten nach aus einer Aufzeichnung und
nicht mehr online in Echtzeit.
Oh D. schrieb:> Naja, so schlimm ist nicht. Man muss einfach dynamisch nachkorrigieren.> Die Position mit dem GPS, die Hoehe mit GPS und/oder barometrisch, auf> den Kompass wuerd ich mich auch nicht verlassen. der Kompass ist eie> Indikation.> Beim dynamischen Nachkorrigieren ist anzumerken, dass das GPS nur alle> Sekunde eine Wert ergibt, und der nicht allzu genau ist.> Aber sonst sollte die Aufgabe mit IMU & GPS und hinreichend Mathematik> loesbar sein. Wenn man nun keinen GPS Empfang hat, oder die Bewegung zu> kleinrauemig ist, sollte es eigentlich auch noch gehen, es wird einfach> aufwendiger, und allenfalls erst hinten nach aus einer Aufzeichnung und> nicht mehr online in Echtzeit.martin schrieb:> Ich habe ein paar RC-Flugmodelle und möchte gerne ohne GPS bestimmte> Wegpunkte abfliegen.
Betonung auf ohne GPS ;)
mhm, ich frage mich ob ein Pitotrohr mit Anstellwinkel/Yawwinkelanzeige
helfen koennte (siehe Bild).
Bzw. Messung der Luftstroemung seitlich zur Flugrichtung?
Und dann das Ganze mittels Kalmanfilter auswerten?
Oh D. schrieb:> Beim dynamischen Nachkorrigieren ist anzumerken, dass das GPS nur alle> Sekunde eine Wert ergibt, und der nicht allzu genau ist.
Das stimmt so nicht!
Es gibt mittlerweile GPS Module mit wiederholraten von 10 Hz und mehr
(0,1 Sec Pos-Update)
siehe hier:
http://www.watterott.com/de/Venus-GPS-Logger
Ich würde auch mal in der Copter-Szene rumstöbern,
da gibt es bestimmt mehr zu diesen Thema.
Martin schrieb:> mhm, ich frage mich ob ein Pitotrohr mit Anstellwinkel/Yawwinkelanzeige> helfen koennte (siehe Bild).>> Bzw. Messung der Luftstroemung seitlich zur Flugrichtung?
Was hat die Erfassung der Lage mit der Positionsbestimmung zu tun?
Das sind 2 verschiedene Paar Stiefel.
>Was hat die Erfassung der Lage mit der Positionsbestimmung zu tun?
Eine Geschwindigkeitsmessung unabhaengig zur IMU wuerde natuerlich
helfen, allerdings gibt es dann noch Windstroemungen, Gegenwind,
Seitenwind, Rueckenwind, Thermik ...
Oh D. schrieb:> Eine Geschwindigkeitsmessung unabhaengig zur IMU wuerde natuerlich> helfen, allerdings gibt es dann noch Windstroemungen, Gegenwind,> Seitenwind, Rueckenwind, Thermik ...
IAS und dann auch noch TAS
Tja wo die nur alle so daherkommen ...
Martin im Beitrag #4759367:
Da ist zwar die Rede von einem Staurohr
meint wahrscheinlich aber sowas:
https://de.wikipedia.org/wiki/Anstellwinkel
Staudruckmessung bei RC-Modellen sehe ich als wenig praktikabel an.
Um damit eine Geschwindigkeitsmessung zu realisieren, braucht es
zusätzlich noch einen statischen Drucksensor (Barohöhe) um dann einen
Differenzdruck zu bekommen der letztlich zur Bestimmung
der Geschwindigkeit gegenüber Luft führt (IAS).
Die wahre Luftgeschwindigkeit (TAS) ist dann die Umrechnung auf Seehöhe.
Um brauchbare Signale zu bekommen müsste man ein Filter mit einer
relativ
großen Zeitkonstante nachschalten.
(Bis da mal das Signal anschwillt ist das Modell längst schon wieder am
Boden ;-)
Um dann noch den Rückenwind / Gegenwind und den Seitenwind
raus rechnen zu können braucht man zusätzlich die Geschwindigkeit über
Grund (GS) und den Kurs über Grund (GT) und hier schließt sich der
Kreis:
Das geht nicht ohne GPS
Randbemerkung::
Dieser oben beschriebene Umstand ist der Grund dass die Jets versuchen
in möglichst großer Höhe zu fliegen.
d.h. Bei gleicher Luftreibung wie auf Seehöhe können die 'oben'
wesentlich schneller fliegen und sparen dadurch Kerosin.
mhm, was ich aber nicht verstehe ist wie dass dann mit den Quadcoptern
oder RC Flugzeugen funktioniert...
Z.b. hier:
http://ardupilot.org/plane/docs/roll-pitch-controller-tuning.html
Wenn man ganz herunter scrollt zu "Controller Overview" sieht man dass
die Controller nur mit IMU-Daten arbeiten (MeasuredRollAngle,
MeasuredRollRate, etc.).
Wie man hier seht geht das ganz ohne GPS...
Oh D. schrieb:> Das GPS ist auch nur auf vielleicht 5m genau.
Jedenfalls das Feld-Wald-und-Wiesen-GPS.
Mit RTK-Empfängern liegt man 10km um die Referenz eher bei 1cm.
mhm, wie machen die dann das bei Quadcopter im "Position Mode"?
http://ardupilot.org/copter/docs/ac2_positionmode.html
"Position mode is the same as loiter mode, but with manual throttle
control. This means that, in position mode, the copter maintains a
consistent location and heading, while allowing the operator to control
the throttle manually."
