Есть возможность позволить самолёту оценить своё местоположение в случае потери GPS-сигнала.
Основная цель — возврат на базу без GPS.
Это работает только для самолётов с неподвижным крылом.
Самолет должен иметь следующие датчики:
- акселерометр, гироскоп
- барометр
- GPS
- магнитометр (опционально, настоятельно рекомендуется)
- датчик Пито (по желанию)
По умолчанию все навигационные режимы отключаются при потере сигнала GPS. Если также потерян сигнал управления, самолёт не сможет включить режим RTH. Вместо этого самолёт переключится в режим ПОСАДКИ. При полёте над недоступными пространствами самолёт будет потерян.
Оценка местоположения по GPS позволяет восстановить положение самолёта только с помощью магнитометра и барометра.
Исправление GPS также оценивается по тайм-аутам работы датчика GPS (аппаратным сбоям).
Обратите внимание, что оценка местоположения по GPS не является решением для навигации без GPS. Без GPS-навигации ошибка определения местоположения быстро накапливается. Но это приемлемо для RTH. Это также не является решением для полётов в условиях спуфинга. GPS — самый надёжный датчик в Inav. Его показания не проверяются.
Как это работает ?
В обычной ситуации самолёт получает данные о своём местоположении от GPS-датчика. Таким образом, он может удерживать курс, возвращаться в точку вылета или ориентироваться по путевым точкам.
Без GPS-навигации самолёт ориентируется по курсу только по показаниям магнитометра, а по высоте — только по показаниям барометра.
Чтобы ориентироваться без исправления GPS, мы делаем следующие предположения:
- самолет летит в том направлении , куда направлен нос
- (если трубка Пито не установлена) самолёт летит с постоянной скоростью, указанной в настройках
Используя эти предположения, можно приблизительно оценить местоположение. Для повышения точности самолёт будет использовать информацию о направлении и скорости ветра, полученную до потери GPS-сигнала. Для повышения точности оценки путевой скорости самолёт будет использовать данные трубки Пито (при наличии).
По предполагаемому направлению движения и скорости самолёт может приблизительно определить своё местоположение.
Предполагается, что самолёт будет лететь в примерно рассчитанном направлении к месту назначения, пока не будет восстановлено либо GPS-наведение, либо сигнал радиоуправления.
Перед взлетом самолет должен получить GPS-навигацию и сохранить данные о местоположении. Оценка без GPS-навигации не будет работать.
Оценка без магнитометра
Без магнитометра точность навигации очень низкая. Проблема заключается в дрейфе курса.
Чем дольше самолёт летит без магнитного компаса или GPS, тем больше погрешность определения курса.
Через несколько минут и после нескольких поворотов определение направления «на север» может быть полностью нарушено. В целом, точности достаточно, чтобы выполнить разворот на 180 градусов, когда управление дроном и GPS отключены, а также удерживать направление в районах с периодическими сбоями GPS.
(фиолетовая линия — расчетное положение, черная линия — реальное положение).
Рекомендуется использовать GPS-коррекцию без магнитометра только в крайнем случае. Например, если самолёт летит над озером, посадка означает потерю самолёта. При GPS-коррекции самолёт попытается выполнить разворот в воздухе в очень неустойчивом направлении, а не приземлится.
Пользователь сам должен оценить риск потери коптера.
Настройки
Оценка исправлений GPS включена с помощью команды CLI:
set inav_allow_gps_fix_estimation=ON
Также вы должны указать крейсерскую скорость полета самолета.
Чтобы определить крейсерскую скорость, совершите пробный полёт. Включите отображение наземной скорости на OSD. Пролетите в режиме CRUISE в двух противоположных направлениях. Определите среднюю скорость.
Крейсерская скорость полета указана в см/с.
Чтобы перевести км/ч в см/с, умножьте на 27,77.
Пример: 100 км/ч = 100 * 27,77 = 2777 см/с
set fw_reference_airspeed=2777
Важно, чтобы самолёт летел с заданной скоростью в режиме КРУИЗ. Если вы установили опцию «Увеличить крейсерскую скорость с помощью дроссельной заслонки» — не используйте её без GPS-навигации.
Если датчик Пито доступен, вместо константы будут использоваться данные датчика Пито. Нет необходимости указывать fw_reference_airspeed. Однако рекомендуется указывать это значение на случай отказа датчика Пито.
Обратите внимание на соответствующую команду: чтобы продолжить миссию без радиоуправляемого сигнала, см. Команду set failsafe_mission_delay=-1.
После ввода команды CLI убедитесь, что настройки сохранены:
save
Отключение датчика GPS от RC-контроллера
В целях тестирования можно отключить фиксацию GPS-датчика на пульте дистанционного управления на вкладке программирования:
GPS можно отключить только после: 1) получения начального GPS-сигнала; 2) в режиме «В ОРУЖИИ».
Разрешение миссий wp с оценкой исправлений по GPS
failsafe_gps_fix_estimation_delay
Определяет, разрешено ли выполнять миссию с использованием GPS-навигации. Устанавливает задержку в секундах между потерей GPS-навигации и активацией RTH. Минимальная задержка составляет 7 секунд. Если установлено значение -1, миссия будет продолжаться до конца. При значении по умолчанию (7) миссия с использованием GPS-навигации прерывается и переключается на RTH с задержкой в 7 секунд. RTH выполняется с использованием GPS-навигации. RTH запускается независимо от процедуры аварийного завершения, выбранной в конфигураторе.
Ожидаемая ошибка (mag + baro)
Реальная ожидаемая погрешность составляет до 200 м на 1 км траектории полёта. В ходе испытаний наблюдался дрейф в 500 м на 5 км траектории.
Чтобы уменьшить дрейф:
- сделайте один большой круг с доступным GPS, чтобы получить точную оценку ветра
- используйте датчик воздушной скорости. Если датчик воздушной скорости не установлен, летите в крейсерском режиме без увеличения тяги.
- выполняйте плавные, большие повороты
- убедитесь, что компас точно указывает направление носа
- правильно откалибруйте компас
Возможно ли реализовать это для мультиротора ?
Сейчас нет решения. Мы не можем делать предположения о мультироторе, которые мы можем делать о самолёте с неподвижным крылом.