Посоветуйте, где взять информацию
Здравствуйте.
Увлекла, значит, меня идея, собрать летающую систему, которая бы автоматически взлетала и садилась. Насколько я знаю, современные самолеты обладают такой возможностью, правда там все довольно сложно.
А у меня такой вопрос: а для модели такое реально? Ну со взлетом все, в принципе, довольно реально: человек поставит ее на край ВВП, а дальше - отрабатывают акселерометры, электронные гироскопы. Есть ведь какие-то общие рекомендации для этого случая.
Что вообще не понимаю, так это как подступиться к посадке. Есть мысли идти по маяку (даже двум, можно оптическим). Есть еще кое-какие мыслишки.
Пока все продумываю, так как проект сложный. В целом, хочу создать автопилот. Еще попутно работаю над темой ориентации без GPS на местности (вот тут https://rcopen.com/forum/f87/topic255774 спрашивал) .
Но пока мне интересны взлет/посадка. Кто нибудь уже делал подобное для модели?
Если не сложно, поделитесь литературой по этой теме. В Инете немного, а та что есть - слишком сложна (я больше электронщик).
Спасибо.
Увлекла, значит, меня идея, собрать летающую систему, которая бы автоматически взлетала и садилась
Аркадий, Вы бы в курилке такую тему создали…
Ладно, раз пошла такая пьянка…
Что вообще не понимаю, так это как подступиться к посадке.
Спасибо, но там уже готовый продукт, а мне бы хотелось теоретических основ.
Теоретические основы - теория о системах управления и теория о системах навигации.
А вообще верно намекнули - те, кто может сделать, таких вопросов не задает. Ведь задача сугубо инженерная, а не теоретическая.
Самая простая посадка - набрать высоты метров 50, заглушить двигатель и выбросить парашют (так беспилотники многие садятся).
А система автоматической посадки требует наличия курсовых и глиссадных маяков. Причем антенны этих радиомаяков должны настраиваться с точностью в градусы!
Будете ли Вы каждый раз перед полетами выставлять (регулировать) антенны заново?
(Для справки: “облет” вводимых в эксплуатацию систем посадки на реальном аэродроме с помощью самолета-лаборатории занимает примерно 200 часов полетного времени…)
Так что думайте: а оно вам точно надо?.. 😃
Модель все же проще (особенно если это ФПВ-пенолет) - притер об полосу прямо с глиссады - сел, ничего не отвалилось. По сути даже вертикальную скорость можно не гасить в отличие от большой авиации, а при длине полосы 50-100 метров знание направления до градусов не актуально, главное в “ворота” при входе попасть, а дальше никуда не денется, мимо земли не пролетит. Единственный актуальный вопрос - датчики, которые с точностью до метров позволят аппарат сориентировать.
там уже готовый продукт, а мне бы хотелось теоретических основ.
Основ какого рода? Доков-Факов по курсо-глиссадным системам в сети выложено достаточно. Хотите ваять все с нуля - в пятилетку не уложитесь.
Затратно, и по времени, и по деньгам.
Возможность приблизить свою, так сказать - мечту, это потусовать в ветках у FPV-шников. Там обсуждают достаточное количество автопилотов с открытым кодом. Правьте под свои конкретные цели.
Единственный актуальный вопрос - датчики, которые с точностью до метров позволят аппарат сориентировать.
Ну, если верить видео, у Циклопа, обходится единственным GPS сенсором. Дополнительно привязывать в схему курсовые маяки - задача нетривиальная, а вот точность, на много ли увеличится?
Ну разве что, просто помечтать…
В целом, хочу создать автопилот
Поинтересуйтесь, к примеру, сколько лет Смалльтимовскому или Драгоновскому автопилотам. Но и тот и другой, еще весьма далеки от идеала.
Либо создавайте, для начала, собственное КБ.
Спасибо большое за ответы.
Только позволю себе заметить, что большинство вещей, которые делаются любителями - это авантюра в чистом виде. Ну хочется человеку (то есть мне) попробовать автопосадку и взлет, а вдруг получится? 😁
Но все равно спасибо.
Аркадий, а Я, лично, за Вас!!!
Пусть у Меня нет литературы, но, Мне кажется, кое-что посоветую.
Первое, чтобы хотелось сказать - Мне кажется почему все забыли, что живем уже в 21 веке, а в нем уже несколько изменилось представление о технологиях.
Второе, Мне кажется, смотреть надо Вам в другой плоскости - радио системы - слишком дорого и слишком трудно. Вывод - лазерные системы + системы распознования образов - вот куда надо смотреть!
Любые лазерные метки - легко распозновать и легко по Ним наводить и по лучу наводить…
Распознавание образов сразу же потребует брать на борт нормальный ЭВМ; кусок микроконтроллера с такой задачей не справится. Далее: в дневное время не получится достаточно ярко спроецировать на землю лазером картинку, в лучшем случае - постелить здоровенную простыню с ЧБ пиктограммой. И даже в этом случае аппарату потребуется навигация по ГПС, чтбы выйти в район поиска, где можно будет камерой попробовать поискать изображение (аспекты необходимого разрешения, дальности с которой можно различить символ, скорострельности камеры и её стабилизации не рассматриваю, хотя заранее скажу - здесь зарыт отдельный увлекательный геморрой 😃).
В этом ключе простой ГПС выглядит куда более практично: для повышения точности можно обрабатывать сигнал сразу с 2-3 приемников, делать больше выборок в секунду, усреднять умными алгоритмами (скажем, например, не просто усреднять показания координат за период в несколько секунд, а анализировать резкие “взбрыки” и выбрасывать такие показания из тренда как ложные). Так как аппарат летит, да еще с неплохой скоростью - этот же самый ГПС с достаточной точностью позволяет и курс определять.
Ну вот точно в прошлом веке…
Но если по теме, то:
- Аркадий говорил о местном значении, следовательно нет никакой необходимости супердальности и выхода в район;
- Если в пределах района, то берем лазеры из инфракрасного спектра и не надо большой мощности и подсвечивать местность не надо.
- Зачем выкладывать полотна? Распознование образов для другого. Взять один лазер, поставить Его вертушкой(как в магазине считыватели штрих-кодов - Они, кстати, со скоростью 10 000 об/мин вращаются) - получиться VOR - маяк. Я еще 5 лет назад ребенку покупал игрушку - зайка(китайскую), у которого впереди было всего 2 детектора инфракрасного света, а ребенку на руку крепилать морковка(источник инфракрасного света) и этот зайка ОТЛИЧНО наводился на эту морковку. И не надо никаких ЭВМ.
- Что касается ЭВМ, так сейчас любой телефон имеет супер проц, да и с отличным минимальным весом, если вдруг такой вообще понадобиться.
- Ставим потом еще пару лазеров на курсо-глиссаду, с другим спектром, а в “мозги” зашиваем минимальную прогу по “коробочке” от VOR до входа в зону глиссады - и вот получается отличная система. Поскольку здесь предполагаются модели, то не надо по 200 гасов тестить угол наклона глиссады(Мы же все-таки не гражданские суда посадить пытаемся с тяговооруженностью не более 0.25 и совершенно иной приемистостью)
Применимость тех или иных решений определяется не только технической возможностью, но зачастую удобством и-или экономической целесообразностью!
Датчики, которые будут днем (при наличии фоновой засветки!) да со значительного расстояния чуить излучения маяка - это не в тапки плюнуть. Это совсем НЕ тоже самое, что ИК игрушка в помещении с дистанциями работы в 3 метра!
С практической точки зрения - наличие наземных ориентиров требует их разворачивания, когда по ГПС аппарат может прицелится куда угодно тупо по забитым в него координатам. За счет обработки данных и применения нескольких приемников одновременно точность ГПС можно существенно повысить, и все это будет не только практичнее, но и дешевле предлагаемых вами решений с маяками и лазерами.
Да что Вам все ГПС да ГПС - задача иная ставиться, всем понятно, что ГПС - просто и быстро, а вот Аркадий хочет долго и с геморойчиком - Ну хочется, почему нет!!!
Здесь на параллельной ветке ПуВРД воплощают в жизнь(rcopen.com/forum/f83/topic223760) - ну хочется, ну почему бы и нет?!
Вообще здешние хобби - только потому, что хочется! Зачем отворачивать!???
Датчики, которые будут днем (при наличии фоновой засветки!) да со значительного расстояния чуить излучения маяка - это не в тапки плюнуть. Это совсем НЕ тоже самое, что ИК игрушка в помещении с дистанциями работы в 3 метра!
Да, а по поводу вот этого - вспомните истории с лазерными хулиганами - это Вам тоже не 5м…
с лазерными хулиганами - это Вам тоже не 5м…
- Человечкский глаз - хорошая и очень чувствительная оптическая система;
- Все случаи с лазерами происходили в ночное, а не дневное время!
😉
- Человечкский глаз - хорошая и очень чувствительная оптическая система;
- Все случаи с лазерами происходили в ночное, а не дневное время!
- Есть гораздо чувствительнее мартицы(даже вон на камерах ставят на освещении 0.1 люкса), и соответственно, гораздо точнее человеческого глаза.
- Ничего подобного! В Ростове днем ослепляли - Вон лазером спутники уже готовы с орбиты сбивать - все дело в мощности.
Понимаю, разные условия применения(дабы не начали пинать) и разные возможности в питании, но Нам и не надо добивать до Луны.
Мне кажется, обсуждение заходит в непродуктивное русло, а просто во флуд.
Я предложил автору идею, захочет автор, выскажется против, бога ради.
(продолжая оффтоп)
Ну до кучи телескоп хаббл вспомнить можно - уж у него то оптика огого какая! Только это все не имеет отношение к самоделке, ибо абсолютно недостижимо и неразумно по финансам! Также, как и все более-менее доступные камеры: недобор или по разрешению, или по динамическому диапазону. Да, можно частично или полностью скомпенсировать оптикой - но она тут-же станет дороже самой матрицы с мозгами к ней… 😃
В остальном же согласен: суть моделизма, как и любого хобби, в самом процессе. И деньги тут не совсем корректно считать, лишь бы они вообще были, хоть какие-то.
Мыслите гибче…
Зачем камеры? Раскрутил старый оптический хаб - вот Тебе детекторы - дешево и сердито, тем более автор электронщик.
Если просто порыться, а не отвергать, горы можно свернуть.
(продолжая оффтоп)
Ну до кучи телескоп хаббл вспомнить можно - уж у него то оптика огого какая! Только это все не имеет отношение к самоделке, ибо абсолютно недостижимо и неразумно по финансам! Также, как и все более-менее доступные камеры: недобор или по разрешению, или по динамическому диапазону. Да, можно частично или полностью скомпенсировать оптикой - но она тут-же станет дороже самой матрицы с мозгами к ней… 😃В остальном же согласен: суть моделизма, как и любого хобби, в самом процессе. И деньги тут не совсем корректно считать, лишь бы они вообще были, хоть какие-то.
У меня тоже был подобный проект год назад после удачной реализации подсветки планера на микропроцессоре Атмел. Прикидывал как сделать, элементную базу смотрел. Только когда узнал, что такие разработки уже есть и продаются, кураж по проекту прошёл: ведь всегда хотелось сделать то, чего ни у кого нет 😃 .
Мысли по проекту были такие:
- Система будет полностью управлять самолётом, включая управление двигателем (СУ), никаких отдельных автопилотов по каналам крена/тангажа. Т.е., есть центральный процессор, который ведает всем и вся, при необходимости выдавая команды на более мелкие процессоры (типа ATTiny13), которые отвечают за локальные задачи (например, посадочный свет, постепенный выпуск закрылок).
- Заход на посадку по классической “коробочке” - левой или правой в зависимости от ветра, задаётся пилотом.
- Никаких курсо-глиссадных маяков и приводов ДП/БП. Основные координаты определяются по GPS, в этих точках высота и положение самолёта должны быть определёнными, заранее выверенными. Удержание самолёта на курсе при помощи сенсора компаса с контролем точек прохождения при помощи GPS и коррекцией курса.
- Система будет строго индивидуальной для каждой модели и аэродрома: например мой планер в штиль должен быть чуть выше уровня глаз после 4-го разворота, будучи на курсе и глиссаде. В тоже время ДВС-я модель с нагрузкой порядка 110 г/дм2 должна иметь высоту около 15-20 м после 4-го разворота. Затем снижение до высоты 1,5-2 м, небольшое добавление газа на пару щелчков и одновременнo ручку постепенно на себя. Продолжая снижаться, модель выходит на выравнивание где-то на 20-30 см над землёй и снижается до касания земли основным шасси. Как только модель “запрыгала” - т.е. уже не летит, а едет, газ в ноль и штурвал почти нейтрально до сброса скорости, потом рулежка. Планер же снижается до выравнивания на высоте 5-10 см над землей, затем чуть ручку на себя и - касание, ему достаточно. Если ветер, 4-й разворот будет на гораздо бОльше высоте, или планер нужно поддерживать двигателем, подводя к точке касания полосы.
Вот здесь и сложность: на глиссаде модель должна проходить определённые точки на определённой высоте, в том числе выдерживая заданный курс снижения и при необходимости корректируя его - это при том, что модель может сносить в сторону от полосы. На высотах выше 10 м вполне можно использовать барометрический сенсор (при условии его предполётной калибровки), думаю, до 4-го разворота его можно использовать. Но на выравнивании такой сенсор не подходит - слишком неточен. Теоретически он меряет изменение высоты в 9 см, но и атмосферное давление меняется постоянно. Так что здесь нужно использовать что-то вроде радиовысотомера.
Из всех доступных сенсоров-дальномеров мне удалось найти такие, которые меряют расстояние до объекта (в данном случае - до земли) с нужной точностью в пределах 0-1,5 или 0-3 м (может уже появилось что-то поинтереснее, не знаю). Таким образом общий алгоритм посадки таков: 4-й разровот на нужной высоте по барометрическому сенсору, снижение до высоты когда сенсор-дальномер начнёт действовать (до 1,5 м) с постоянным контролем высоты на определённых точках глиссады, снижение до высоты выравнивания и дальше по схеме. При снижении учитывать, что определённые точки (заранее определённые по координатам GPS) должны проходиться на определённой высоте, иначе нужно будет двигателем “поддержать” модель, чтобы обеспечить заданную глиссаду: а вдруг встречный ветер? А вдруг встречно-боковой? Тогда держать модель на посадочном курсе ещё и РН, который перед касанием становится нейтрально (а может и разворачивает модель на курс посадки как в настоящих самолётах).
Отдельного внимания требует выдерживание плоскостей параллельно земле при посадке. Я не знаю, насколько точен обычный гиро-сенсор, поэтому заранее продумывал варианты размещения сенсоров-дальномеров на обоих плоскостях. Не знаю, имеет ли смысл, надо пробовать. И конечно - сенсор скорости, который будет следить за мотором, сообразуясь с сенсором тангажа и допустимыми режимами полёта. И сенсор работы двигателя на случай аварийного отключения СУ, ведь в этом случае алгоритм посадки на чистом планировании будет совсем другим. Я предполагал определять работу или не-работу двигателя при помощи сенсора вибраций, чтобы не городить огородов с магнитами на валу, которые добавят проблем и вес, а также не связываться с оптическим сенсором (обычно им определяют обороты мотора), т.к. работа последнего зависит от положения модели относительно солнца.
Ну и обычный полёт тоже таит немало сюрпризов. Запрограммировать глубокий, даже просто вираж непросто, ведь после 45 град. крена рули начинают действовать в других плоскостях. Поэтому первое, что нужно будет определить для автопилота - это эксплуатационные режимы данной модели. То, что определяют летчики-испытатели для каждого нового самолёта во взрослой авиации: допустимый тангаж в зависимости от скорости, режимы набора высоты, снижения, разворотов - всё должно выполнятся в строго определённых рамках крена, тангажа и режима мотора, иначе в какой-то момент автопилот просто свалит модель. Маневрировать можно только под постоянным контролем невыхода за эти режимы. Всё индивидуально для каждой модели: вся эта кухня требует точной настройки, множества полётов с записью всех параметров и будет стоить жизни ни одной модели на фазе лётных испытаний. Стоит ли? Решать Вам. Но если решите, думаю, лучше сразу сделать/купить 2-3 одинаковые модели 😃 .
Может слишком заморочно, это мои мысли по проекту.
Прямо посадочная система под “Буран” получается… 😃
Хорошо, ребят, а какую еще функциональность автопилота рассматривать?
Наводящий вопрос: а вы сами модель самолета умеете пилотировать? Если умеете сами, в том числе выводить модель из опасных и нештатных ситуаций (т.е. имеете достаточный опыт пилотирования) - тогда и представления о функционировании автопилота - что и как ему требуется делать - будут предметные.