HORIZONTE ARTIFICIAL

Tema en 'R/C TELEMETRÍA y UAV PROYECTOS' iniciado por sergio00, 29 Ene 2007.

  1. sergio00 Administrator

    sergio00
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    LEs dejo unos link de unos productos que me parecieron muy interesantes por sus prestaciones mas que por su precio :)

    El primero es un display que tiene integrado sensores para dar un grafico del horizobnte artificial. Lo venden con Display incluido o Tb como sofware+sensores, para perifericos ( PDA, pocket Pc, etc )
    http://www.pcflightsystems.com/EGYRO2.htm

    [​IMG]

    El otro producto que me llamo la atencion tambien es el mismo horizonte artificial mas datos de navegacion insertados en un PDA
    http://www.pcflightsystems.com/pcefis.html

    [​IMG] [​IMG] [​IMG]

    En los links para comprar verán que lo venden en muchas dif versiones ( tablet pc, pda, PC-usb, etc) y hay demos pa bajarse en la PDA.
    http://www.pcflightsystems.com/updates.html


    Me gustaria que los "Electronicos" del foro den su opinion de estos 2 productos, sobre todo el primero que me parece el mas interesante desde el punto de vista del FPV ( x ej pa volar de noche o entre las nubes :)

    Saludos
     

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  2. Guest Guest

    Guest
    parece q nadie te ha dicho nada, mmmmmmmmm

    tu dijiste q sobre el papel puede hacerse, como tienes planteado hacerlo?
     
  3. CARLOS NOTAS Nuevo Miembro

    CARLOS NOTAS
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    pues a mi tambien me interesa mucho mucho mucho

    Pues eso haber quien de los entendidos nos hecha una mano en este tema...

    Prometo compensación, si la cosa tiene visos de hacerse realidad....:rolleyes2::rolleyes2::rolleyes2:
    Y Gracias por adelantado
     
  4. Alejandro Villa Miembro

    Alejandro Villa
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    El problema de esto es como hacerlo económico, pequeño y práctico.

    Porque hacerlo, hecho está.
     
  5. bermudeznet Miembro

    bermudeznet
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    bueno, ese mismo programa en lugar de ser para pocket, si lo hay en windows, se podria usar en tierra conectando el gps del avion por modem en el canal de audio.

    muy interesante.. .
     
  6. CARLOS NOTAS Nuevo Miembro

    CARLOS NOTAS
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    Haber si consigo un horizonte artificial barato

    En serio, el que habeis puesto anda bien, pero carote carote.
    Mil doscientos dolares, o 890 dolares si es un programa para la PDA.
    No entiendo de electronica, pero pregunto con dos girospocos, dos servos, sin receptor ¿se puede hacer uno que funcione? aunque tenga una forma extraña, aunque sea simplemente un panelito que siempre se mantenga horizontal.
    En serio si alguien me ayuda lo costeo y lo pago.
    Pero tiene que funcionar, sin radio ni receptor y si es a 12 voltios mejor.
    O por lo menos haber si alguno me puede hechar una mano dandome ideas.
    Gracias por todo.
     
  7. jlcortex Miembro

    jlcortex
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    El horizonte artificial es un algoritmo mas complicado de lo que parece a simple vista. En Internet se puede encontrar mucha información si buscas por "AHRS" (Attitude and Heading Reference System)

    Para implementar el algoritmo completo (quiero decir los tres angulos: phi, theta, psi, en castellano serian alabeo, cabeceo y guiñada) se necesitan 3 giroscopos, 3 acelerometros y al menos 2 magnetometros (a ser posible 3). Ademas es interesante compensar la fuerza centripeta provocada por el viraje porque de no hacerlo el AHRS fallará cuando se permanezca virando durante mucho tiempo, para hacer este compensación se necesita la velocidad con respecto al aire (tubo de pitot) aunque la velocidad GPS podria ser una aproximación valida.

    El algoritmo es sencillo de entender pero requiere mucha herramienta matemática para que termine por funcionar, por eso es tan misterioso.

    la idea basica es sencilla, por ejemplo en el caso del "alabeo" (y suponiendo el caso en que el avion solo rota sobre el eje longitudinal) la información del roll la podemos sacar calculando el angulos del vector gravedad a partir de un par de acelerometros (el Y y el Z) y a la vez mediante la integración de el giro X, ninguno de estos dos datos da una informacion completa (uno porque se ve muy afectado por vibraciones y aceleraciones y el otro porque la integracion se ve muy afectada por las desviaciones de la medida del giroscopo)

    ambas dos informaciones se tienen que fusionar para obtener el resultado, para esto se puede usar el famoso filtro Kalman o filtros complementarios.

    yo tengo algunas experiencias con estos algoritmos, os dejo un video que hice cuando estaba probando los filtros complementarios.

    http://www.youtube.com/watch?v=HQgsHh0gXCk

    los sensores que usaba eran los de una placa 5DOF de SparkFun.

    Ahora empiezan a haber sensores muy baratos (giros y brujulas) quizas se podria hacer un AHRS barato para conectar a un OSD
     
  8. sergio00 Administrator

    sergio00
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    El post es de enero del 2007, cuando el FPV estaba todavia muy verde. Supongo que ahora esto suena mas cercano que entonces :smile:
    Saludos!
     
  9. Fred Gurú FPV

    Fred
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    jlcortex, sabes porque el magnetometro solo no seria suficiente?
     
  10. jlcortex Miembro

    jlcortex
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    Hola Fred,

    el magnetometro te da un vector (ya sea de 2 o de 3 dimensiones) en la dirección del flujo del campo magnético, ese vector te da algo de información acerca de tu actitud ("attitude" en ingles) pero no tienes la información completa, piénsalo un poco, solo tienes un eje y una dirección pero no puedes calcular tu angulo de rotación sobre ese eje.

    Para angulos pequeños (+-45º) se puede hacer una estimación de la actitud solo con 3 acelerometros y 2 giroscopos (solo para roll y pitch). Pero para angulos grandes, por ejemplo en un picado vertical el acelerometro no da ninguna informacion sobre el roll, para ello necesitas el magnetometro.

    no se si lo llegas a ver, es sencillo de comprender pero algo mas complicado de implementar.

    Si quieres que el horizonte altificial tenga buenas prestaciones bajo cualquier angulo y cualquier aceleracion, es interesante que la estimacion de attitude apartir de magnetometros y acelerometros se realice mediante el "problema de Wahba" que se suele resolver por un algoritmo suboptimo que se llama TRIAD y aunque sea "suboptimo" es mas precision de la que necesita un missil para impactar en un avión a MACH 2.

    con los algoritmos te puedes complicar todo lo que quieras pero los sensores siempre incluirán al menos 3 acelerometros y 2 giroscopos.
     
  11. jlcortex Miembro

    jlcortex
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    ¿La idea cual es?

    ¿hacer un AHRS en una pequeña caja que pueda conectarse a un OSD para disponer una sobre-impresión al estilo HUD de un avión de caza?

    no lo ha hecho nadie?, los AHRS son caros de momento, nosotros tenemos uno de microstrain pero costo casi 3000€!

    Ahora puede que sea el momento, ahora hay sensores a muy buen precio, tanto brujulas de 3 ejes como giroscopos, yo busco bastante sobre estos sensores y he visto como en en cosa de unos meses han bajado una barbaridad.

    yo creo que no me costaria mucho diseñar un hardware con todos los sensores y un micro con capacidad de resolver los algoritmos en un tamaño minusculo. la placa de desarrollo ya la tengo.

    solo hay que miniaturizarla al extremo!
     

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  12. Fred Gurú FPV

    Fred
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    Hola jlcortex,
    Gracias por tu explicacion.Tengo unas dudas:
    Si lo que quieremos hacer es solo un horizonte artificial,porque no utilisar un magnetometro con dos salidas orthogonales,integradas y que assi no tienen componente direccional ? creo que calcular el angulo de rotacion no es relevante en este caso.Y si no estoy equivocado lo magnetometros "fluxgate" ya estan configurados asi,(una bobina excitadora y dos "receptoras" a 90º) en el mio no encontré directionalidad en un mismo plano.(no quiere decir que no existe :rolleyes:)
    Estas hablando de sistemas de navegacion completos,y seguro que con las velocidades en causa y las enventuales interferencias magneticas la precision de un sistema mas simples no seria viable.Pero para un "avioncito" de baja velocidad no seria suficiente? (piensendo el los sensores de FMA que solo miden la diferencia de temperatura entre suelo y espacio,y hacen una media de las lecturas...)
    Un saludo!,
    Fred.
     
  13. jlcortex Miembro

    jlcortex
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    Hola Fred,

    yo te aseguraría que no se pude determinar la attitude con solo magnetómetros, pero lo he consultado a google antes de contestar nada por si hubiera algún otro dato que se pudiera extraer de un magnetometro y que se me escapara.

    He encontrado algunos "papers" que explican un metodo de determinar la attitude usando solo magnetometros.

    Uno de ellos se titula: "Magnetometer-only attitude and rate determination for a gyro-less spacecraft"

    he leido en que consiste y mas o menos es lo siguiente:

    explica que el magnetometro solo te da un vector y que con un vector no se puede determinar la attitude asi que (y aprovechando que el satelite se mueve a gran velocidad) crean un segundo vector con datos de las medidas anteriores que es la derivada del vector gravedad con respecto al tiempo.

    Es algo complicado de entender pero usando la direccion del vector y obserbando como cambia este vector cuando te mueves y posteriomente usando el problema de Wahba resuleto por el mas complejo y preciso que hay que es el método recursivo (QUEST) consiguen un dato de attitude con bastante error pero que les puede servir en caso de fallo en el resto de los sensores.

    Esto solo es aplicable en satelites, el satelite deve de estar muy bien diseñado para no afectar al campo magnetico y me imagino que la medida deve ser muy lenta.

    yo tambien me he calentado la cabeza para obtener la attitud de una forma economica. pero de momento la unica solución que veo es usar acelerometros y giroscopos

    jlcortex
     
  14. Fred Gurú FPV

    Fred
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    Hola Jlcortex,
    Estuve leendo un poco sobre esto y mi conclusion es que hacer un sistema completo de controlo de attitude solo con magnetometro es impossible, pero no he encontrado informacion sobre indicador de solo el horizonte , y aún no encontré razon valida para que no funcione solo con un mag de 2 ejos.Me refiro solamente a indicacion de roll ,y NO de pitch,si los quieremos juntos complica mucho.
    Quisas estoy completamente aquivocado.El más importante para mi es el roll, porque el pitch de alguna manera se podria controlar con un altimetro o/y GPS.
    Para tu proyecto pongo aqui dos links que ya debes conocer ero son interessantes:
    http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=755173
    http://pdf.aiaa.org/jaPreview/AIAAJ/1963/PVJAPRE1813.pdf
    Un saludo
     
  15. albertocvr Miembro Activo

    albertocvr
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    " Para implementar el algoritmo completo (quiero decir los tres angulos: phi, theta, psi, en castellano serian alabeo, cabeceo y guiñada) se necesitan 3 giroscopos, 3 acelerometros y al menos 2 magnetometros (a ser posible 3). Ademas es interesante compensar la fuerza centripeta provocada por el viraje porque de no hacerlo el AHRS fallará cuando se permanezca virando durante mucho tiempo, "

    Esto le pasa al mikrokopter al hacer un viraje grande aplicando profundidad alabeo y yaw ( viraje como se haria en un helicoptero ) , cuando sacas el viraje tiende a volcarse al lado contrario , ellos lo medio-solucionan acoplando alabeo en ciertas condiciones , pero es dificil de ajustar .
     

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