Bir uçak uçuş stabilizasyon sistemi için gerçekten bir cayroya ihtiyacım var mı?

Tam bir otomatik pilot sisteminin öncüsü olarak temel bir uçak uçuş stabilizasyon sistemi üzerinde çalışıyorum. 6DOF IMU oluşturmak için kurtarılmış Wii Motion Plus ve Nunchuk kullanıyorum. İlk hedef kanatları düz tutmak, sonra kullanıcı komutlarını karıştırmaktır. Bunun, zift ve rulo tespit etmek için jiroskop, sadece 3 (2?) Eksenli bir ivmeölçer gerektirmeyeceğini söyleyerek doğru muyum, sonra telafi etmek için kanatçıkları ve asansörü ayarlayın?

İkinci olarak, tasarım hedefimi "kanatları düz tutmak "tan" düz bir çizgide uçmak "a (rüzgar ve türbülans verildiğinde iki farklı şey) genişletirsek, jiroskop GPS yönlendirmesi olmadan gerçekleştirilebildiği sürece gerekli olur mu? ?

Rulo, zift ve sapma almak için gyro değerleri üzerinde entegre denedim, ancak (bu soru ile kanıtlandığı gibi), ben kodumda daha basit matematik tercih ederim konu hakkında bilgimde bir düzeyde . Herhangi bir yardım için teşekkürler!

Bunun, zift ve rulo tespit etmek için jiroskop, sadece 3 (2?) Eksenli bir ivmeölçer gerektirmeyeceğini söyleyerek doğru muyum, sonra telafi etmek için kanatçıkları ve asansörü ayarlayın?

Hayır. Bunun tersi doğrudur. İvmeölçer, bilinmeyen ivmeler yaşayan bir platformdaki dönüşleri tespit etmek için neredeyse işe yaramaz. Uçağınız iki kuvvet vektörüne tabi olacaktır: yerçekimi ve kaldırma + sürükleme. Kaldırma + sürükleme, düzlemin sahasının bir fonksiyonu olarak büyük ölçüde değişecektir.

Ancak, bunun imkansız olduğunu bilmenin daha genel bir yolu var ve bu yöntemi IMU'lardan başka birçok durumda da kullanabilirsiniz. Bir sensör veya bir sensör seti size N değerleri verir. Bunu N boyutundan daha büyük bir alana yorumlayamazsınız.

Önemsiz bir örnek: Bir sensörün bir odanın içindeki konumunu ölçmesini istersiniz. Tek bir ultrasonik telemetre yeterli olur mu? Hayır. Odadaki bir konum iki değer gerektirir, (X, Y) koordinatları. Ancak ultrasonik sensör size sadece bir değer, uzunluk verir. Sorununuzu çözmek için bu sensörü kurmanın bir yolu yoktur. Ancak iki sensörünüz varsa, mümkün olabilir.

Şimdi uçağa bakalım. Hızlanmayan bir düzlem sadece bir kuvvete, yer çekimine tabidir. Düzleme göre yerçekimi yönü bir 3B vektördür, ancak neyse ki (Dünya'daysanız) büyüklüğünü bilirsiniz. Bu 1 değer, 2 bilinmeyen bırakarak, teorik olarak bu 2 bilinmeyeni telafi etmek ve yerçekimi vektörünü hesaplamak için 2 eksenli bir ivmeölçerden kurtulabilirsiniz.

Uçuştaki bir uçağa ne dersiniz? Yerçekimi ve kaldırma + sürükleme, her ikisi de size 6 sayı veren 3D vektörlerdir. Tamam, yer çekiminin büyüklüğünü biliyorsunuz, yani 5 sayı. Size en az 5 değer veren bir sensöre ihtiyacınız olacak. Bu nedenle 3 eksenli bir ivmeölçer yeterli olamaz.

Ne 3 eksenli bir jiroskop ne de 3 eksenli bir ivmeölçer kendi başına yeterli olmasa da, jiroskop çok daha yararlı olacaktır. Bunun nedeni, doğrudan kontrol etmeye çalıştığınız şey olan dönüşleri doğrudan ölçmesidir.

Benzer şekilde, ivmeölçer, düz bir çizgide hareketten sapmaları tespit etmek ve düzeltmek için daha yararlı olacaktır.

İvmeölçerin adından da anlaşılacağı gibi, sisteminizdeki yerçekimi kuvveti hariç ivmeyi ölçersiniz. Sensörünüz hareketsizken, yerçekimi kuvvetine karşı koymak için kullandığınız kuvvetin ivmesini ölçersiniz. Yönünüzü yerçekimi vektörüne karşı bu şekilde düzeltebilirsiniz. Sensör hızlandırıldığında, diğer dış kuvvetlerin (örneğin rüzgar gibi) uygulandığı gibi, yerçekimine karşı koyan kuvvetlerle karışır ve artık yerçekimi vektörünü benzersiz bir şekilde tanımlayamazsınız. Zaman içinde ortalaması alındığında dinamik hızlanma bileşenlerini düzeltebilirsiniz ve bu, örneğin AHRS'de jiroskop sapmasını telafi etmek için kullanılan şeydir.

Etkili bir rüzgar gücü tarafından hızlandırılan bir seviye aracı ile eğilmiş, ancak aksi takdirde hızlandırılmamış bir tekne arasında ayrım yapamazsınız.