Подавление восходящих/нисходящих потоков автопилотом.

Dikoy

В последнее время летаю в основном в горах. При этом приходится жаться к склонам, огибать неровности. Постоянно попадаю в потоки по склонам. Гадство в том, что, в отличие от термиков, угол воздействия этого потока может быть вообще любой. Ладно бы самик только проваливался или подлетал - АП отработает. Но изменяется обтекание поверхностей, изменяется подъёмная сила крыльев и эффективность плоскостей. АП использует в своей работе данные по эффективности плоскостей от угла и воздушной скорости. Естественно, не строго, а лишь как базу. Но когда, например, эффективность правого элерона падает вдвое при неизменной воздушной скорости, в мозгах АП наступает когнитивный диссонанс… Самое опасное в такой ситуации - доворот самолёта в сторону склона из-за повышенного торможения одним из крыльев.
Понятно, что можно прошить решения для всех известных ситуаций. Но хотелось бы оформить это дело в виде какой-то модели, дабы АП принимал решение на основании ряда признаков. Это будет более универсальным.
Тут ещё есть проблема с углом курса. Его в таких условиях получить точно довольно сложно. ЖПС работает медленно и, бывает, врёт. Про магнитный забыли. Гироскоп без прямой коррекции утекает достаточно шустро. Благодаря косвенной коррекции он держит курс ±10 градусов, этого достаточно чтоб не врубиться в гору, но недостаточно для использования как фактора заворота ЛА под действием неравномерного торможения. Конечно, можно дождаться, пока курс измениться на 20-30 градусов, но тут уже может быть поздно что-то предпринимать 😃
Хотелось бы услышать мнения людей опытных в полётах в подобных условиях.

Luka

Интересно… но задачка то… тяжелая! Тут даже не в горах дело, сильный порывистый ветер почти такие же коррективы вносит.

Dikoy

Смотря по какой оси. Крен/тангаж пофиг. Отработает в любом случае. Высота… Ну не будет ЖПС, отработает баро. Хотя и тут есть свои приколы типа зон разряжения, но ещё ни разу небыло провала на опасную высоту. А пара метров не в счёт, лечу не менее 5 м над верхушками. Опять же если ниже, радар перестаёт работать - не успевает ловить отражёнку.
А вот с курсом беда. Его фактически нет. Оператор постоянно подруливает (впрочем, он бы и так подруливал, это его работа, но с курсом он подруливал бы реже 😃 ). То есть фиксировать довороты по углу курса не реально - мозги АП не справятся. Будет множество ложных срабатываний. Воздушная скорость тоже отображает эти потоки по косинусу. То есть почти никак.
И того, имеем крен/тангаж, высоту. По этим данным надо фиксировать потоки и отрабатывать.
А никто и не говорил что будет легко 😃

Wasja
  1. Какой автопилот?
  2. Какой самолет?
Luka:

Тут даже не в горах дело, сильный порывистый ветер почти такие же коррективы вносит.

Сильный порывистый -это сколько?

С курсом соображение такое: камень ветром не сдувает. На большом самоле есть магнитный, инерционный и GPS появился недавно. Инерционный там на волчке, а не на микре и все системы завязаны на него. Может в нашем случае просто ввести иерархию: инерционный в пределах секунды, проверяется магнитным ну и GPS на уровне навигации (собственно куда летим). Чтобы мозги справлялись настроить PID соответствующий, хотя PID у меня никогда ни на что сильно не влиял (автопилот FY-21AP) и все лечилось ценровкой, кроме “железного” курса в порывистый ветер (25 км/ч, порывы до 40 км/ч).

F_R

ИМХО, пока что выход один: Максимально улучшить надежность видео линка и РУ.

Тут вопросик сложный. Надо думать. Можно, на крайняк, ставить чувствительные термодатчики на крылья и ловить эти самые термики. Где-то читал целую статью об этих способах… Давно, правда…

Dikoy
Wasja:
  1. Какой автопилот?
  2. Какой самолет?
  1. Свой собственный. Полностью. Тут фотки старой модели: www.dikoy44.narod.ru/projects/UAV_berkuchi.htm Сейчас летаю в основном на гироскопах. Пирометры в таких каньонах бесполезны.
  2. SkyWalker
  3. Большие самолёты не летают так близко к склонам. Даже эти горы из песчанника довольно сильно возбуждают магнитный датчик. Я сравнивал записи ЖПС, магнитника и гиро. Магнитник колбасит почти точно по рельефу склона 😃
    ПИД работу мозгам не облегчает. Мозги должны выбирать какому из датчиков больше верить. А на поверку оказывается, что верить нельзя никому. Все 3 так или иначе врут.
F_R:

ИМХО, пока что выход один: Максимально улучшить надежность видео линка и РУ.

Невозможно.
В этих горах сигнал пропадает регулярно. Примерно в 50% случаев самолёт возвращается сам. Да и радиус полёта у самика часто превышает радиус РУ. На фотках ероплан в 8 км от оператора и за углом.
Видеолинк также есть не всегда. Часто оператор ведёт его по карте, не имея видео с борта.

Слон

По Вашему вопросу увы мыслей нет, а вот

Dikoy:

радар перестаёт работать - не успевает ловить отражёнку

можно немного поподробнее - что за радар (м.б. радиовысотомер)?

Dikoy
F_R:

Можно, на крайняк, ставить чувствительные термодатчики на крылья и ловить эти самые термики.

Для этого нужен сильный дифференциал по температуре. Врядли получится отделить диф. температуру термика от дифа склон/не склон. Даже если термистор не пирометрический, всё равно он будет подогреваться излучением от склона.
Можно ставить датчик давления и мерить диф между законцовкой крыла, например, и центром фюзеляжа… Но нужно минимум 4 датчика и я таких чувствительных не знаю.

Не… Я хочу сформировать некие поведенческие признаки. Например, перед штопором многие самолёты начинают трястись. Я использую этот признак для определения начала срыва, он более верный чем воздушная скорость, которая при манёврах может вообще что угодно показывать. Вот и тут хочется сделать что-то подобное.
Наверняка ведь ФПВешников также крутит. Должен быть опыт.

Слон:

м.б. радиовысотомер

Там комбо. Щелевой радиовысотомер для высот от 50м (хотя реально работает со 100), с обзором 45*45 градусов вперёд и вниз - это для полётов в стиле суперджета.
И УЗ до 10 м. На самолёте в общем бесполезен. Но верхушки деревьев чует. Иногда спасал от посадки на крону. Но в целом только зря мигает лампочкой…

F_R

Вопрос такой не скромный можно?

После ваших фраз и ссылочки

Dikoy:

Примерно в 50% случаев самолёт возвращается сам. Да и радиус полёта у самика часто превышает радиус РУ. На фотках ероплан в 8 км от оператора и за углом.
Видеолинк также есть не всегда. Часто оператор ведёт его по карте, не имея видео с борта.

Сложилось впечатление, что вы летаете совсем не ФПВ. Ибо, летая чисто по картинке - НЕЛЬЗЯ опускаться ниже рельефа. Думаю, вам понятно почему.

Как я понял - требуется летать зиг-загами между склонов? Просто, не понимаю смыла так низко (50м) летать над склонами. Тут да, надо хорошо логику мучить… Есть у меня пару-троку мыслей на этот счет, но озвучивать не стану, ибо есть риск нарваться на помидоры 😦

Dikoy
F_R:

Ибо, летая чисто по картинке - НЕЛЬЗЯ опускаться ниже рельефа.

С телеметрией почему нет?
Конечно, горизонт должен быть не пиро.

F_R:

Как я понял - требуется летать зиг-загами между склонов?

Вдоль. На разной высоте.

F_R:

Просто, не понимаю смыла так низко (50м) летать над склонами.

А иначе людей и тропинки не видно. Высококачественное видео на такие дистанции передавать сложно, по тому приходится высматривать вблизи и фотографировать.

F_R:

Есть у меня пару-троку мыслей на этот счет, но озвучивать не стану, ибо есть риск нарваться на помидоры

Волков бояться… 😉

AsMan
Dikoy:

Щелевой радиовысотомер для высот от 50м (хотя реально работает со 100), с обзором 45*45 градусов вперёд и вниз - это для полётов в стиле суперджета.

не смешно.

F_R
Dikoy:

С телеметрией почему нет?
Конечно, горизонт должен быть не пиро.

Я имел в виду прямую видимость. Ну это, про радиопроходимость 😃

Да, хорошую картинку, чтоб человека с такой высоты разглядеть не передать… Но, кто мешает поставитьк амеру с зумом? Идея еще “та”, но если у вас естьс вой АП, то задайте ему лететь горизонтально, а сами вертите камерой (головой) и увеличивайте. Можно еще и платформу-стабилизатор отдельно для камеры присобачить, чтоб тряска не сильно мешала при большом увеличении. Ла, скажем, летит на высоте 200м в автоматическом режиме, а мелко-камерка с вариофокальным объективом даст необходимое увеличение.
Например, у той же “Залы” есть такая камерка. Обычный аналог с этой камерки передается он-лине по обычному видеотракту на землю. Причем, видеотрахт у них на 2.4ГГц 2Вт :Lol: Сам щупал 😃

Dikoy:

А иначе людей и тропинки не видно.

Аа, ясно теперь 😃 Браконьеров и “незаконных” охотников ищите? 😁

Dikoy
AsMan:

не смешно.

Что именно?

F_R:

Но, кто мешает поставитьк амеру с зумом?

Тряска будет даже со стабилизированной платформой.

F_R:

то задайте ему лететь горизонтально,

Дык вот тему и завёл. Гризонтально он ещё полетит, а вот по курсу удержать его очень сложно.

F_R:

Например, у той же “Залы” есть такая камерка.

У залы цифровая стабилизация и довольно хорошая. У нас пока такой нет, а штатная у фотиков не справляется, не под то она.

Wasja
Dikoy:

Свой собственный. Полностью.

Ух ты, это же сколько всего понапаяно да понапрограмировано 😲

  1. По первому вопросу теперь не знаю, что и сказать… Может гиру на волчке поставить - она то не соврет, раньше были для вертолетов.
  2. А вот по самолету, конечно, сказать можно. Скай хороший самолет, но имеет некоторые недостатки:
  • колбасит его сильно, крылья легкие и с V, это как яхта парусная: перевернуть ее не перевернет, а качает сильно.
  • при перегрузе Скай получает способность сваливаться. Без особых заметных предупреждений.
  • сильные вибрации как при включенном моторе, так и без него, за счет мягкой хвостовой балки и Т-образного оперения
    Решения тут два: экспериментировать с утяжелением крыльев: у меня там стояла ортокамера 300 грамм в одном крыле и батарея видео в другом. Вертлявость снижало.
    Другой носитель, может вам больше стеклопланер подойдет, места там конечно не столько, пропеллер в носу, зато курс держит железно. Опять же, на них на склонах летают.
RedSun

Напрашивается комплексирование разных компасов. Серьезная фильтрация показаний магнетометра. Возможно - вынос магнетометра куда-то подальше от металлических частей носителя и электрических проводов.
А самое главное - большой тяжелый инертный носитель + камера со встроенной стабилизацией.

Frr
Dikoy:

Тут ещё есть проблема с углом курса. … Про магнитный забыли.

Не понял, магнитометр есть? Он трехосевой?
(Если есть, то вертикаль к нему из пирогоризонта или есть аксель?)

Dikoy:

Хотелось бы услышать мнения людей опытных в полётах в подобных условиях.

На форумах парапланеристов есть про особенности горных полетов. Близко от крутого склона при ветре летать нельзя (разбиваются инструктора).

Места на фотках вроде знакомые, это где, Дагестан ?
Кина не будет? (с наземкой в одном кадре, чтобы сравнить видимый горизонт с датчиками)

serj
Dikoy:

Хотелось бы услышать мнения людей опытных в полётах в подобных условиях.

По собственному опыту горных полетов - самая большая проблема это нисходняки и зоны турбулентности, когда поток крутит так, что рули бесполезно двигать. Проблем с курсом не замечал, возможно, специфика носителя, хотя переходная характеристика по курсу разомкнутой системы имеет достаточно высокую добротность- около 12 -т.к большой момент инерции по курсу/крену- у нас ПН в крыльях.
В качестве первых шагов- снять в спокойном воздухе переходную характеристику по перекрестной связи крен->курс на предельную угловую скорость крена и попытаться ее “железно” компенсировать РН.
Дифференциал элеронов, конечно, также необходим.

Wasja
Frr:

ветре летать нельзя (разбиваются инструктора).

Но к счастью модель не параплан, ключевое слово slope glider. Они вообще без ветра и вдали от склонов не летают. У парапланов свои проблемы.

Dikoy
serj:

Проблем с курсом не замечал, возможно, специфика носителя,

Разворот идёт из-за разного торможения крыльями. Насколько я понял физику процесса…

RedSun:

Напрашивается комплексирование разных компасов. Серьезная фильтрация показаний магнетометра. Возможно - вынос магнетометра куда-то подальше от металлических частей носителя и электрических проводов.

Провода не влияют. В этих магнитометрах статические компоненты компенсируются. А вот горы искажают поле сильно.

RedSun:

А самое главное - большой тяжелый инертный носитель + камера со встроенной стабилизацией.

Куда уж тяжелее скайвокера? 😃 И камера в подвесе.

Frr:

Не понял, магнитометр есть? Он трехосевой?
(Если есть, то вертикаль к нему из пирогоризонта или есть аксель?)

Трёхосевой.
Есть АП и с пирометрами, и с гиро. И даже пирометры + аксель для демонстрашек: www.dikoy44.narod.ru/projects/UAV_berkuchi.htm

Frr:

Близко от крутого склона при ветре летать нельзя (разбиваются инструктора).

Ясен пень. По тому беспилотник и пускаем 😃

Frr:

Места на фотках вроде знакомые, это где, Дагестан ?

Неа. Это на границе Эквадора и Колумбии.

Frr:

Кина не будет?

Не вижу особого смысла в кине… По видео ничего не видно - камера в подвесе. Я расшифровываю телеметрию. Наземка как правило в 3+ км от самика. Нет смысла её снимать. Да и как она может не работать? 😃

Frr
Dikoy:

Трёхосевой.
Есть АП и с пирометрами, и с гиро. И даже пирометры + аксель для демонстрашек:

Про беркучи прочитал, поэтому и запутался. Как устроена железка АПа, которая летает в горах? (а не разные демонстрашки), у которой уходит курс от боковых потоков?
(У 2х осевого мага при одних и тех же показаниях может быть два разных курса, а при вертикали из пирометров надо лечить термогоризонт а не маг. и т.д.) Без подробностей получаются только догадки.

Dikoy:

Не вижу особого смысла в кине… По видео ничего не видно - камера в подвесе. Я расшифровываю телеметрию.

Хотелось бы оценить масштаб бедствия. Если на кино(без подвеса) т.е. на видимый горизонт/курс синхронно наложить вид наземки или расшифрованную телеметрию ловчее бы соображалось. (вопрос не о работоспособности наземки)

А вообще-то, и просто Эквадор из подвеса интересно посмотреть. 😃

ps. Наверно погорячился насчет плохой(для определения курса из мага) точности пирогоризонта. Чем ближе к экватору, тем меньше влияет точность вертикали на точность определения курса по данным магнитометра.

RedSun

Провода не влияют. В этих магнитометрах статические компоненты компенсируются. А вот горы искажают поле сильно.

Провода всегда влияют на магнитное поле. По ним же ток течет. Который вовсе не присягал быть постоянным. Поэтому говорить о статических компонентах не приходится.
Меня, если честно, малость смущает магнетометр посреди платы с пирометрами. Не получается ли так, что он измеряет наводки от них ?

Wasja
Dikoy:

Это на границе Эквадора и Колумбии.

Крыша черепичная на халупе - думаю для России редкость

Все-таки рекомендую уходить со временем от Ская, если все так серьезно. Конечно, можно и медведя научить танцевать, но лучше все-таки чемпиона спорта. Если бюджетно, то переход на EasyGlider (Cularis лучше, конечно), половину проблем уберет. Не знаю, где вы камеру в подвесе на Скае поставили, но по гузоподъемности этих планеров должно хватить и места там достаточно (Cularis вне конкуренции).

Dikoy:

Разворот идёт из-за разного торможения крыльями

Тут уже рекомендовали для пущей стабильности сделать разное отклонение элеронов: каждый элерон вниз должен отклоняться процентов на 30 меньше, чем вверх. Таким образом летают все планеристы и говорят очень заметно сказывается. Можно даже механически качалку переставить.

maloii
Dikoy:

Разворот идёт из-за разного торможения крыльями. Насколько я понял физику процесса…

В таком случае накрашивает 2 бародатчика на законцовках и трубки пито. и анализировать разницу скоростей.

Udjin

Угу, Александр озвучил ту же мысль, что у меня появилось.
Токмо не бародатчики с трубками, а две трубки пито по нормали к оси самолета.
И два сонара на законцовках.
Дабы чуять, по какому борту склон.

А-50
maloii:

В таком случае накрашивает 2 бародатчика на законцовках и трубки пито. и анализировать разницу скоростей

Udjin:

Токмо не бародатчики с трубками, а две трубки пито по нормали к оси самолета.

Зачем изобретать велосипед.
Давно известен вариант трубки Пито для измерения углов атаки/скольжения.
Трубка имеет форму рогатки, соответственно два приемника полного давления.
Угол между приемниками известен. Дальше геометрия.