共轴双桨自动驾驶直升机

c_nmusic

目前在画新的电路板，包括一个GPS的板和一个摄像头的处理板。依旧采用ATmel的ARM7处理器，不过这回用了一个32MB的SDRAM来放数据。
好多的线要画啊，16条数据线，13条地址线，画得头大啊。

c_nmusic

电路板画好，送去做了。

包含GPS、摄像头、ZigBee的一个AVR母板、还有提供给用户的更新固件用的一个编程器。

下面就可以一门心思研究算法了。

gsoft

强悍啊~~~

c_nmusic

费了好大劲，终于完成了一个利用卡尔曼滤波的俯仰角度测量。

现在可以根据陀螺仪的转角积分配合加速度计测量的角度再用卡尔曼滤波综合后得出一个飞机的俯仰角了。目前小幅度的跟踪还算稳定，如果晃动太大了，陀螺仪的数据积分后会和加速度计的差停多的，这样卡尔曼滤波跟踪起来就需要一段时间才能修正了。

不过直升机上似乎也不大可能转角突然非常大。

下面可以写一个模拟地平仪的界面出来，这样结果就可以更加直观的反映了。

好麻烦的东西啊，真难研究。

[ 本帖最后由 c_nmusic 于 2008-8-6 14:52 编辑 ]

c_nmusic

http://autopilot.sourceforge.net/rev2.2.html

老外的一个开源的直升机自动驾驶网站，蛮有意思的。

http://www.rotomotion.com/

国外一个商业化的UAV网站，上面有一段录像，直升机完全自主飞行。

[ 本帖最后由 c_nmusic 于 2008-8-6 15:25 编辑 ]

c_nmusic

老问题依旧存在啊，那个无线模块发射的电波继续干扰陀螺仪的数据。

在我把无线模块的发射功率加大后，陀螺仪的数据开始不准了。最有意思的是，我把一个金属马达放到天线旁边都会影响到陀螺仪的数据。
最后采用了一个折中的方法——在无线模块发出数据的3ms内，不去读取陀螺仪的数据。这样效果就好多了。

看来PC机上的软件不能太过频繁地请求倾角、电压等信息了，不然飞机要没时间读取陀螺仪的数据了。

bearbear1776

继续顶下去！

c_nmusic

又做完了一轴，现在俯仰和翻滚都差不多了。不过方向可能比较麻烦，因为加速度计测量方向不大靠谱，不像俯仰和翻滚，直接利用地心引力计算就可以了。

目前的想法是先用陀螺仪凑合，看看GPS或者二维磁阻传感器到底哪个好些。个人比较倾向GPS，但是在室内恐怕没信号。磁阻传感器要求比较复杂，周围又不能有大磁铁，甚至大点的金属都不行，麻烦的东西。

c_nmusic

上一段视频。



利用卡尔曼滤波，将陀螺仪和加速度计的信息综合，然后叠加到视频画面上。
用VC写的代码，模仿Mig-29的平显仪，将俯仰角、翻滚角等信息直观地显示出来。

板子竖直，俯仰角=0，翻滚=0。
板子后倾，俯仰为正，录像里是实线表示的。板子前倾，俯仰为负，录像里虚线表示。

[ 本帖最后由 c_nmusic 于 2008-8-7 21:03 编辑 ]

sklsy

哥们你太牛了,学什么的?

c_nmusic

原帖由 sklsy 于 2008-8-7 22:08 发表
哥们你太牛了,学什么的?

老本行是软件，主要是VC编程。
至于电子、模型什么的都属于白痴级别....

johnfen

为陀螺仪加了一个空空板焊的转接口，连接到PC串口上，在屏幕上显示陀螺仪当前姿态





[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-8-8 09:41 编辑 ]

c_nmusic

楼上也是高手啊！！！
以后遇到问题可要请教了！！

johnfen

观察到ENC-03的输出波形不是很好，特别是加速旋转或旋转后急停时
ENC-03输出是摆动的，不知楼主注意到吗？

johnfen

原帖由 c_nmusic 于 2008-8-8 09:15 发表
楼上也是高手啊！！！
以后遇到问题可要请教了！！

请教谈不上，只是觉得我们两个用的器件一致，目标也类似
希望能互相交流啊，我最近也在试验卡尔曼滤波的程序，对ENC-03的效果不是很满意
我的MSN:feng.matrix@yahoo.com.cn

c_nmusic

原帖由 johnfen 于 2008-8-8 09:16 发表
观察到ENC-03的输出波形不是很好，特别是加速旋转或旋转后急停时
ENC-03输出是摆动的，不知楼主注意到吗？

这个问题我以前遇到了，当我采用ENC-03芯片手册上的电路，直接在运放电路里用电容耦合的时候。



这个是SD卡记录下的陀螺仪数据，我是只有一个快速左转，然后就再也没动了。
可是从图里可以看出，由于电容的放电效应，过了那个峰值点后输出的数据不是马上为0，而是极性转到相反后逐渐降低。
现在我用的电路直接使用电阻耦合，输出的数据就不存在这个问题了。



这个是使用了电阻耦合的电路，可以看到，没有转动就是没有转动，陀螺仪输出应该非常干脆地变成0，而不是扭扭捏捏地慢慢降低。

不知你是不是还在用电容耦合的运放？

[ 本帖最后由 c_nmusic 于 2008-8-8 09:29 编辑 ]

johnfen

本来是用ENC-03数据手册中的电路，后考虑到虚线框中的高通滤波器
对输出波形可能产生影响，讲高通部分去掉了，但是改善效果不大
4.7uF短路，100k去掉，低通滤波部分仍然保留，放大倍数由10k与90k电阻决定


[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-8-8 09:37 编辑 ]

c_nmusic

有没有试验过直接接在AD端口上？

johnfen

原帖由 c_nmusic 于 2008-8-8 09:41 发表
有没有试验过直接接在AD端口上？

这到没有，这样也行？我看你的板子上有运放啊？

c_nmusic

原帖由 johnfen 于 2008-8-8 09:48 发表


这到没有，这样也行？我看你的板子上有运放啊？

运放只是为了“更好”，但如果要验证器件的话，可以直接接到AD上的。
建议你直接接上看看效果，这样便于查找问题的具体原因。

就我的实验结果，这个ENC-03还是不错的。