Какой датчик лучше для Авиагоризонта ICM-42688P или MPU-9250

[bez_bashni]

Понял. Спасибо большое. Ценная инфа.
А чем конкретно гпс помогает авиагоризонту?
Компасу ещё понятно. А вот АГ?

Жпс поточечно выстраивает траекторию полета и контроллер по ней рассчитывает, какие перегрузки должно при этом испытывать летадло - рассчитывет направление вектора силы тяжести относительно реального горизонта и по нему поправляет авиагоризонт.

 

[L7A1]

Без GNSS инерционка хорошего сабградусного уровня за 5K+ удержит горизонт 30-60 минут в пределах 1 градуса отклонения. Но без лазерного альтиметра и с 1 градусом ошибки можно воткнуться в землю... А вот с yaw отклонениями проблем больше, т.к. там есть вектор скорости, и без GNSS не вылечить. Не проще ли купить китайскую CRPA антенну и избавиться от большинства проблем с помехами, чем устраивать танцы с бубнами вокруг дорогущих и проблемных INS, которые еще и не продадут в Россию ?

 

[bez_bashni]

Без GNSS инерционка хорошего сабградусного уровня за 5K+ удержит горизонт 30-60 минут в пределах 1 градуса отклонения. Но без лазерного альтиметра и с 1 градусом ошибки можно воткнуться в землю... А вот с yaw отклонениями проблем больше, т.к. там есть вектор скорости, и без GNSS не вылечить. Не проще ли купить китайскую CRPA антенну и избавиться от большинства проблем с помехами, чем устраивать танцы с бубнами вокруг дорогущих и проблемных INS, которые еще и не продадут в Россию ?

Мы говорим про использовании на самолете с живым пилотом. Какой лазерный алтиметр? Он в тумане и облаках не работает. А если земля уже видна , пилот продолжит полет визуально.
На серьезных самолетах/вертолетах радиовысотомер используется. Даже на як-18т в штатном исполнении стоит.
Для пробития облачности пилоту что самолета , что вертолета критична информация по крену в пределах нескольких градусов.
Если выйдешь из облачности даже с креном 6 градусов ничего критичного не произойдет.

По тангажу угол привычнее выдерживать по скорости и вариометру.

CRPA антенны тоже забиваются. Всилу физических причин сигнал глушилок в сотни раз сильнее сигнала со спутника.
Учитывая хитрый спуфинг, когда подсовываются координыты полета по кругу , авиагоризонт с коррекцией от спутников завалится гарантировано. Не дай бог такое произойдет при полете в инструментальных условиях. .Поэтому критично иметь на борту АГ отвязанный от ЖПС

 

[L7A1]

Мы говорим про использовании на самолете с живым пилотом. Какой лазерный алтиметр? Он в тумане и облаках не работает. А если земля уже видна , пилот продолжит полет визуально.
На серьезных самолетах/вертолетах радиовысотомер используется. Даже на як-18т в штатном исполнении стоит.
Для пробития облачности пилоту что самолета , что вертолета критична информация по крену в пределах нескольких градусов.
Если выйдешь из облачности даже с креном 6 градусов ничего критичного не произойдет.

По тангажу угол привычнее выдерживать по скорости и вариометру.

CRPA антенны тоже забиваются. Всилу физических причин сигнал глушилок в сотни раз сильнее сигнала со спутника.
Учитывая хитрый спуфинг, когда подсовываются координыты полета по кругу , авиагоризонт с коррекцией от спутников завалится гарантировано. Не дай бог такое произойдет при полете в инструментальных условиях. .Поэтому критично иметь на борту АГ отвязанный от ЖПС

Ну тогда три разных сабградусных IMU и будет на них около 0.5 градуса в час на 4-6 часов (в одиночку 1-2 часа максимум), синхронизация по времени, радиовысотомер, Ethernet 100, джетсон нано супер 8, crpa с 982. 25K железа + софт.

 

[Moreman2008]

А если использовать bno085? Там тоже gps необхоим? Это вроде как готовое imu

 

[Иванов]

Это вроде как готовое imu

Это вроде как готовое, вроде как ИНС, вроде как...

Технические характеристики

I2C (по умолчанию): до 400 кГц
SPI: до 3 МГц
Скорость передачи данных: 3 Мбит/с
Питание 3 - 5В постоянного тока DC
Динамическая ошибка: 3,5 °
Статическая ошибка: 2,0 °
Игровой вектор вращения
Динамическая ошибка: 2,5 °
Статическая ошибка: 1,5 °
Дрейф курса: 0,5 ° / мин
Вектор геомагнитного вращения
Динамическая ошибка вращения: 4,5 °
Статическая ошибка вращения: 3,0 °
Ошибка угла тяжести: 1,5 °
Точность линейного ускорения: 0,35 м / с2
Точность акселерометра: 0,3 м /с2
Точность гироскопа: 3,1 ° / сек
Точность магнитометра: 1,4 мкТл


С тем же успехом можно применять стрелочный компас в пластмассовом корпусе и отвес на верёвочке.
Впрочем, пожалуй, такое устройство будет точнее...
😁

Вот, пример, для чего и как используется в навигации в интеграции с ИНС приёмник GNSS сигналов:

Подключение GPS приемников к автопилоту

tractorpilot.ru

 

[VladP]

А если использовать bno085? Там тоже gps необхоим? Это вроде как

Никакого GPS там не надо. Вы не слушайте местных авторитетов, а то у них все что меньше 5 млн, всё "отвес на палочке"
Возьмите и попробуйте сделать прибор на этой микросхеме.

А то даже "технические данные" такие приводят, что непонятно откуда это взято:
"игровой вектор вращения"
"динамическая ошибка вращения"
"ошибка угла тяжести"
и прочие перлы технические
Эксперты, чо...

 

[Иванов]

"данные" - автоперевод ( с китайского-английского ):

Гироскоп, магнитометр и акселерометр GY-BNO085 BOSCH купите в интернет-магазине КомпактТул с доставкой по России

Купите гироскоп, магнитометр и акселерометр GY-BNO085 BOSCH в интернет-магазине КомпактТул с доставкой по России

compacttool.ru

Блок датчиков bno085 используется в дорожной, строительной и проч. технике для контроля не превышения критических углов наклона. ( Даже в "футовых контейнерах" при перевозках хрупких грузов.) И в "игровых" целях...
Например:

Подключение инерциального датчика

tractorpilot.ru

Для подключения блока датчиков bno085 понадобится программа, обрабатывающая "сырые" данные от датчиков. Тот самый фильтр ( Калмана или более продвинутые )...

 

[bez_bashni]

А если использовать bno085? Там тоже gps необхоим? Это вроде как готовое imu

1. Настораживает, что bno85/86 не используется в флайтокнтроллерах дронов. (тот же ICM-42688P широко используется )

2. В интегрированном сенсоре типа BNO происходит постоянная калибровка гироскопа к направлению вектора силы тяжести. В скоординированном развороте такой гироскоп будет заваливаться .

3. На базе обработки данных сенсоров с магнетометром , внешним барометром и датчиком скорости пито , теоретически можно сделать , использую свою обработку сигналов, работающий авиагоризонт и из дешевых сенсоров типа ICM-42688P и подобных - программа должна выделять прямолитнейные участки полета и на них ориентировать авиагоризонт по направлению силы тяжести - на таком принципе работают всякие G5 - однако и тут имеются засады - при попадании самолета в болтанку (которая в инструментальных условиях полета в облаках и происходит) + вибрации могут не дать возможности подправлять уплывающий АГ и через заданное ко-во минут, определяемых качеством датчика, он нарисует кресты, что в облаках совсем не комиьфо.

4. Коряво сконструированный АГ , который , например , вводит поправки при оценке G в пределах 1+-5% ,будет уверенно работать, однако например , если пилот поставит самолет в скоординированный разворот 30 градусов , то самолет будет испытывать 1.2 G и алгоритм не будет подстраиваться и заваливать авиагоризонт - однако если при этом пилот немного отдаст ручку от себя и получит спираль , заканчивающуюся в земле, при этом будет измерять 1G и алгоритм подправит авиагоризонт , который будет показывать горизонтальный полет. На этом основанны иллюзии и обман человеческой вестибулярки при инструментальном полете.

 

[bez_bashni]

Еще раз повторюсь - с появлением копеечных полупроводниковых лазеров и оптоволокна можно делать точнейшие датчики уговых скоростей за копейки на коленке.
Принцип простейший - технологическое исполнение тоже. Китайцы уже вовсю делают - но продают пока дороговато

Single Axis Fiber Optic Gyroscope for Industrial Robots

Compact MFOG-091D gyroscope with ±300°/s range, ≤0.02°/h precision, and 5V power supply. Ideal for industrial robot navigation and control.

www.accelerometergyro.com

Но даже с их ценой в 600 usd за канал , готовый легий авиагоризонт , не боящийся перегрузок и вибраций с уводом <3 градус в час и ценой меньше 2000$ легко найдет покупателя.

В реальности никто не мешает мотать датчики самому и иметь их себестоимость <30 usd.

 

[Moreman2008]

Еще раз повторюсь - с появлением копеечных полупроводниковых лазеров и оптоволокна можно делать точнейшие датчики уговых скоростей за копейки на коленке.
Принцип простейший - технологическое исполнение тоже. Китайцы уже вовсю делают - но продают пока дороговато

Single Axis Fiber Optic Gyroscope for Industrial Robots

Compact MFOG-091D gyroscope with ±300°/s range, ≤0.02°/h precision, and 5V power supply. Ideal for industrial robot navigation and control.

www.accelerometergyro.com

Но даже с их ценой в 600 usd за канал , готовый легий авиагоризонт , не боящийся перегрузок и вибраций с уводом <3 градус в час и ценой меньше 2000$ легко найдет покупателя.

В реальности никто не мешает мотать датчики самому и иметь их себестоимость <30 usd.




Посмотреть вложение 586906 Посмотреть вложение 586905

Я правильно понимаю что " уход" датчика от курса это всё равно не решит и нужен gps?
А лазеры для тангажа и крена?

 

[bez_bashni]

Я правильно понимаю что " уход" датчика от курса это всё равно не решит и нужен gps?
А лазеры для тангажа и крена?

Совершенно верно.

Есть трехпозиционная лазерная инерциалка оттуда-же

[Hot Item] Three Axis Integrated Fiber Optic Gyro Inertial Navigation System Gyroscope for Servo Tracking

Model NO.: 3OG-40M Type: Servo Output Signal Type: Digital Output Measuring Shaft Quantities: Single Accuracy Grade: 0.8deg/H IP Rating: IP67

avictech.en.made-in-china.com

Однако задачи навигации так, как мы привыкли решать их при помощи GPS для самолетика она не решает, т.к. очень сильно влияние ветра .
Известная мне система навигации, позволявшая точно летать без ЖПС в советское время стояла на ИЛ76 и благодаря облучению земли специальной антенной , по доплеровскому смещению определяла скорость относительно земли , напраление движения, угол сноса, скорость ветра и т.д. Принцип работы, как у оптической мышки.

 

[Ромашчандр]

Никакого GPS там не надо. Вы не слушайте местных авторитетов, а то у них все что меньше 5 млн, всё "отвес на палочке"
Возьмите и попробуйте сделать прибор на этой микросхеме.

А то даже "технические данные" такие приводят, что непонятно откуда это взято:
"игровой вектор вращения"
"динамическая ошибка вращения"
"ошибка угла тяжести"
и прочие перлы технические
Эксперты, чо...

Я вам без экспертных слов скажу:
бно55 даже в качестве компаса в при размещении внутри машины датчика не работает. Не может север поймать

В качестве горизонта -- он работает до первого скоординированнного разворота, центробежная сила быстро (1-2 сек) приводит его к горизонту независимо от угла крена.
Проверено на себе. Эксперименты проводились.

 

[VladP]

Я вам без экспертных слов скажу:
бно55 даже в качестве компаса в при размещении внутри машины датчика не работает. Не может север поймать

В качестве горизонта -- он работает до первого скоординированнного разворота, центробежная сила быстро (1-2 сек) приводит его к горизонту независимо от угла крена.
Проверено на себе. Эксперименты проводились.

значит вы не знаете как применять sensor fusion для каналов roll pitch. Он сносно работает на авиагоризонт при использовании даже встроенных алгоритмов.
Курсовая устойчивость у него действительно плохая и ось yaw дрифтит сильно
А bno08x работает еще лучше.
В координированном развороте он держит линию горизонта вполне сносно.
Если хочется более точного авиагоризонта, есть смысл использовать icm-20948, у него гораздо более точные гироскопы и менее шумные акселерометры. При использовании алгоритмов Калмана или Махони по слиянию датчиков и взаимной коррекции, авиагоризонт получается очень приличный. Сделано и проверено лично.
В координированных разворотах все прекрасно, гироскопы держат вполне долго, достаточно для разворотов хоть по 5 минут подряд. не убежит.
Если хочется нормального курса магнитного, не стоит расчитывать на встроенные магнетометры этих микросхем.
Лучше взять гораздо более точный магнитометр трехосевой RM3100 и сделать гиростабилизированный магнитный курс, взяв с bno08x или icm-20948 гироскоп по оси yaw (рысканья) и применить тот же фильтр Калмана к магнитному вектору с RM3100. Правда нужно еще сделать компенсацию крена/тангажа для показаний магнитного курса.
Все это лично мной сделано и опробовано, воплощено в железо.

p.s. помню, помню - квартернионы или Эйлер -- кто точней? )))

 

[Ромашчандр]

значит вы не знаете как применять sensor fusion для каналов roll pitch. Он сносно работает на авиагоризонт при использовании даже встроенных алгоритмов.
Курсовая устойчивость у него действительно плохая и ось yaw дрифтит сильно
А bno08x работает еще лучше.
В координированном развороте он держит линию горизонта вполне сносно.
Если хочется более точного авиагоризонта, есть смысл использовать icm-20948, у него гораздо более точные гироскопы и менее шумные акселерометры. При использовании алгоритмов Калмана или Махони по слиянию датчиков и взаимной коррекции, авиагоризонт получается очень приличный. Сделано и проверено лично.
В координированных разворотах все прекрасно, гироскопы держат вполне долго, достаточно для разворотов хоть по 5 минут подряд. не убежит.
Если хочется нормального курса магнитного, не стоит расчитывать на встроенные магнетометры этих микросхем.
Лучше взять гораздо более точный магнитометр трехосевой RM3100 и сделать гиростабилизированный магнитный курс, взяв с bno08x или icm-20948 гироскоп по оси yaw (рысканья) и применить тот же фильтр Калмана к магнитному вектору с RM3100. Правда нужно еще сделать компенсацию крена/тангажа для показаний магнитного курса.
Все это лично мной сделано и опробовано, воплощено в железо.

p.s. помню, помню - квартернионы или Эйлер -- кто точней? )))

Присылайте ваш прибор, протестирую и выложу тут.
С почестями, если он нормально в развороте работает.

 

[VladP]

Присылайте ваш прибор, протестирую и выложу тут.
С почестями, если он нормально в развороте работает.

А зачем? ради почестей? 🙂))
Он совершенно нормально работает в развороте и держит горизонт при болтающемся векторе перегрузок.
Прибор я доведу до ума вместе с полноценным выводом как пилотажной информации, так и параметров двигателя.
А потом посмотрим -- что с ним делать 🙂

 

[Иванов]

помню, помню - квартернионы или Эйлер -- кто точней? )))

Точнее то, качество чего можно контролировать и соответствует требованиям...

Всё, что продаётся на "Али..." из электронных полуфабрикатов - это то, что не смогли продать заказчику. Случалось, что из 10 купленных электронных блоков для разработки авиагоризонта, не один не соответствовал заявленным минимальным требованиям по точности, стабильности выходных данных...

Самостоятельная разработка такого прибора ( авиагоризонт ), не имея профессионального опыта именно в данной области, собственной элементной базы и оборудования для тестирования, занимает лет 5 или 7 или более ... За это время, разработчик видит, что элементная база изменилась и "ушла вперёд "... И нужно всё проектировать заново...
Или купить готовое, удовлетворяющее задаче решение и пользоваться им для выполнения интересных лётных задач...

Такую картинку я наблюдал не один раз со стороны. И сам прочувствовал, занимаясь разработкой комплекса для аэрофотосъемки на базе БИНС ( Без платформенная Инерциальная Навигационная Система )...

Всё, что относится к любительским разработкам на голом энтузиазме - это вопрос творческих предпочтений. Для Технического Творчества Молодёжи, сегодня, онлайн торговлей предоставляются широкие возможности...

 

[VladP]

Точнее то, качество чего можно контролировать и соответствует требованиям...

Всё, что продаётся на "Али..." из электронных полуфабрикатов - это то, что не смогли продать заказчику. Случалось, что из 10 купленных электронных блоков для разработки авиагоризонта, не один не соответствовал заявленным минимальным требованиям по точности, стабильности выходных данных...

Самостоятельная разработка такого прибора ( авиагоризонт ), не имея профессионального опыта именно в данной области, собственной элементной базы и оборудования для тестирования, занимает лет 5 или 7 или более ... За это время, разработчик видит, что элементная база изменилась и "ушла вперёд "... И нужно всё проектировать заново...
Или купить готовое, удовлетворяющее задаче решение и пользоваться им для выполнения интересных лётных задач...

Такую картинку я наблюдал не один раз со стороны. И сам прочувствовал, занимаясь разработкой комплекса для аэрофотосъемки на базе БИНС ( Без платформенная Инерциальная Навигационная Система )...

Всё, что относится к любительским разработкам на голом энтузиазме - это вопрос творческих предпочтений. Для Технического Творчества Молодёжи, сегодня, онлайн торговлей предоставляются широкие возможности...

Извините, уважаемый, ваша песня про дешевое дерьмо с Али-экспресс и настоящих разработчиков, которые общаются на выставках и делают классные авиагоризонты не менее чем за 5 млн чтобы бороздить.. мне понятна.
Хочется только спросить -- а здесь форум "трушных" разработчиков сертифицированных систем для большой и настоящей авиации или форум ассоциации экспериментальной авиации? Где люди самостроем занимаются 🙂
Вы все пытаетесь доказать, что не надо со "свиным рылом в калашный ряд", но при этом даже характеристики микросхем приводите в корявом переводе, да непонятно откуда взятые.
Можно я несмотря на ваше субъективное мнение, буду продолжать делать СВОЙ прибор, качество которого меня вполне пока устраивает, а 🙂