Электронное оборудование ракет - БРЭО,часть XIV

pinko> На MEMS акселерометр, который измеряет ускорение в данной оси работают две силы .... ускорение силы тяжести и в результате ускорения от тяги.

Ошибка в самой основе понимания физики процесса.
Да там этих сил может быть куда больше, и углы у них у всех будут свои, а ещё и свои точки приложения. И всё это будет постоянно меняться в полёте по всем трём осям в пространстве. Но нам это всё не важно!
На выходе всегда будет только одна сила и одно её ускорение - сила инерции. Это уже будет предостаточно, чтобы сделать элементарное управление ракетой, и нет никакой необходимости отслеживать другие силы.

Б.г.> Но это приводит к тому, что между фактическими считываниями компонент ускорения проходит порядка 2 мкс.

Ну и как сильно может поменяться за такой мизерный промежуток времени ускорение?

Б.г.> Вот, как раз, в автопилотах этих коптеров используется ноу-хау, которое широкой публике неизвестно.

Опять страшилки на уровне, мы тут крутые, а ты даже не пытайтесь повторять, всё равно ничего не получится.

П.С. Это я про авторов этого самого "ноу-хау"

SashaMaks> Ошибка в самой основе понимания физики процесса.

Кажется, второй семестр первого курса термеха:

SashaMaks>> Ошибка в самой основе понимания физики процесса.

Саша, у меня такой вопрос - какие данные для ускорения будет на выходе МЕМС датчика (сколько ж будет показать) для Х-оси и для У-оси?

pinko> Саша, у меня такой вопрос - какие данные для ускорения будет на выходе МЕМС датчика (сколько ж будет показать) для Х-оси и для У-оси?

Ты не все силы нарисовал. Там ещё будет очень большая сила трения, а потом её снова не будет.
Почему ты её не учитываешь?

Не могу понять, что тебя смущает?
Разложение векторов по осям акселерометра?

SashaMaks> V(i) = V(i-1)+(A(i)-A(i-1))*dt
SashaMaks> где dt = T(i)-T(i-1)
SashaMaks> Как видно, всё идёт от A(i) и T(i) - измеряемые величины с акселерометра.
Кстати, в формулах у тебя ошибки. Представь, что ускорение постоянно.

Massaraksh> Представь, что ускорение постоянно.

И чего?

Massaraksh>> Кстати, в формулах у тебя ошибка. Представь, что ускорение постоянно.
SashaMaks> И чего?
A(i)-A(i-1) будет нулю равно.

Massaraksh> A(i)-A(i-1) будет нулю равно.

И чего? Пусть будет равно нулю.

SashaMaks> И чего? Пусть будет равно нулю.
А... Ну пусть, да.

SashaMaks> Не могу понять, что тебя смущает?
SashaMaks> Разложение векторов по осям акселерометра?

Саша у меня был прямой вопрос для тебе. Какие будет выходние показания етот MEMS датчика (сколько ж будет показать) по оси х и оси у по твоему?

SashaMaks>> И чего? Пусть будет равно нулю.
Massaraksh> А... Ну пусть, да.

Очень смешно. Я вот уже жалею, что влез в это.
Где-то тут давно были мной написаны все формулы применительно к программированию, но они рухнули тогда с форумом. Нигде я их больше не записывал, а переделывать некогда. Сейчас у меня лопнуло керамическое сопло при попытке его просто засунуть в корпус из-за того, что я тут сижу и общаюсь, проглядел стадию примерки и потерял целый выходной и сопло. Теперь нужно всё начинать сначала и тратить ещё день. Но вы продолжайте дальше искать ошибки -это у вас очень хорошо получается. А я более на этот бесполезный разговор тратиться свои силы не собираюсь. Я вам акселерометры не навязываю нив коем случае. Для себя буду делать именно так, а вы как хотите.

pinko> Саша у меня был прямой вопрос для тебе. Какие будет выходние показания етот MEMS датчика (сколько ж будет показать) по оси х и оси у по твоему?

Зачем? Видишь там ускорение ноль, формула не правильно записана. Всё же ясно со мной и моими идеями, на этом и закончим. Чего дальше тут развозить.

SashaMaks>Я вам акселерометры не навязываю нив коем случае. Для себя буду делать именно так, а вы как хотите.
Я бы, всё же, посоветовал так: V(i)=V(i-1)+((A(i)+A(i-1))/2)*dt

pinko>> Саша у меня был прямой вопрос для тебе. Какие будет выходние показания етот MEMS датчика (сколько ж будет показать) по оси х и оси у по твоему?
SashaMaks> Зачем? ... на этом и закончим. Чего дальше тут развозить.

Я просто хотел тебе показать, что для правильного расчета фактического ускорения, скорости и т.д. надо знать угол на землю если он отличается от 90 градусов.

Если я, ты или кто-то выбирает проигнорировать етот факт, это будет добавлять к общей погрешности. А если это будет приемлемо или нет, зависит от проектных спецификаций и требований.

П.с. почему ты береш ето так лично, это бьйло просто дискуссия и есть возможность для каждого узнать что-то от этой дискуссии ...

pinko> П.с. почему ты береш ето так лично, это бьйло просто дискуссия и есть возможность для каждого узнать что-то от этой дискуссии ...

У СашиПро мания преследования.
Настоящая.
Временами ему кажется, что все спорят с ним исключительно ради спора.
И он возбуждается и начинает вести себя неадекватно.

Это явление природы надо учитывать — как только появилась неадекватность, прекращать с ним общение.

А вообще он хороший специалист, но, вот, с этим недостатком.

pinko> П.с. почему ты береш ето так лично, это бьйло просто дискуссия и есть возможность для каждого узнать что-то от этой дискуссии ...

Потому что мне не так просто на ошибки не указывают. Если их находят, то начинают ими "смаковать". Вот и сейчас сразу не написали об этом, а начали "растягивать удовольствие", чтобы я сам типа искал, ведь она же элементарная.

А в контексте сразу становится ясно, что снова идёт стара "добрая" схема, которую ещё Serge77 завещал: я не знаю, сколько будет 2х2 => я не знаю вообще ничего.

Т.е. человеку реально было интересно найти эту самую ошибку, а не то о чём я тут пытаюсь рассказать. Всё один в один того, как это происходило тут:


Я пишу одно, но людей интересует совсем другое. Поэтому я сейчас сразу же и свернул тему, иначе снова повалится гора обвинений в мой адрес, что я спорщик, что у меня охота на ведьм, что я занимаюсь не делом и пр. Вон уже Xan во всю пошёл этим заниматься.

SashaMaks> Вон уже Xan во всю пошёл этим заниматься.

Ну не интересен ему принцип Д'Аламбера, ведь 2х2 у меня не правильно написано - вот это действительно очень интересно.

SashaMaks> Потому что мне не так просто на ошибки не указывают. Если их находят, то начинают ими "смаковать".

Написали бы просто "Пива нет", а они - "Пииива нееет"

 

pinko> Если я, ты или кто-то выбирает проигнорировать етот факт, это будет добавлять к общей погрешности.

Всё же интересно спросить, а какое у тебя условие поиска апогея при использовании акселерометра?

Для себя я просто не вижу смысла продолжать тематику датчика апогея на датчике давления. Для простых ракет, летающих на скоростях до звукового барьера - большего и не надо. Но я собираюсь делать двухступенчатую ракету, которая будет летать очень далеко и высоко, и чтобы минимизировать радиус её поиска и максимизировать высоту, в том числе, собираюсь делать её управляемой на инерциальных датчиках. Акселерометр и гироскоп дают полную картину о движении ракеты в пространстве, что можно будет потом и в 3D воспроизвести её полёт, и нет уже необходимости ставить ещё и второй датчик давления для увеличения измеряемых высот.

Тем более, что у меня сейчас всё необходимое для этого есть:
1. Есть вся необходимая и достаточная, а главное уже прекрасно работающая в симуляторе теоретическая база, которая уже в отладочных платах была проверена по частям:

2. Есть и все необходимые возможности, знания и умения, чтобы это сделать.
3. Есть уже и все необходимые элементы для сборки.

Осталось только взять и собрать всё вместе в готовую рабочую единицу. Ну и, конечно, уже получить назад в целости и сохранности БРЭО со своих высотных ракет. Поэтому, пока я буду делать что-то вроде демо-версии управляемого БРЭО без рулей, но уже управляемого по акселерометру. А после успешного завершения этого проекта сразу же перейду к сборке полностью управляемой ракеты. Вот уже и два сервопривода ждут не дождутся своего применения.

SashaMaks> Всё же интересно спросить, а какое у тебя условие поиска апогея при использовании акселерометра? .... Для себя я просто не вижу смысла продолжать тематику датчика апогея на датчике давления.

Для определения апогея, я использую только барометрического датчика потому что этот метод намного более надежным и точным (если высота меньше чем в 10км), чем интеграции ускорение в течение полета.

Недавно Skyangel заспросил мне о возможность ложного обнаружения апогея во время сверхзвукового удара. Я переделал прошивки для всех моих БРЭО чтобы акселерометр будет использоваться только как предосторожност чтобы избежать этого - то апогей будет считаться только барометрического датчика, но только если ускорение меньше чем скажем 2g.

SashaMaks> Акселерометр и гироскоп дают полную картину о движении ракеты в пространстве, что можно будет потом и в 3D воспроизвести её полёт, и нет уже необходимости ставить ещё и второй датчик давления для увеличения измеряемых высот.

Если ты начинаеш проект и у тебе есть возможность сделать это, то можно быйт хорошо если ты добавиш датчик магнитного компаса, чтобы иметь полное 3D ориентацию - в том числе направлении. В основном есть ИС - так называемый 9 степеней свободы. В любом случае это очень интересный проект и я желаю тебе удачи.

SashaMaks> Осталось только взять и собрать всё вместе в готовую рабочую единицу.

У меня есть подобный проект. БРЭО имеет следующие технические характеристики:
- импульсный источник питания с автоматическим повышением/уменьшение напряжения
- переключение между двумя источниками питания или один (возможность для дополнительного питания для MOSFET-ов)
- УСБ
- SPI выход для связи с GPS и ВЧ приемопередатчик (также в процессе разработки и тестирования)
- зуммер
- 4Mb памяти
- 4 мощных MOSFET выходы
- светодиодная индикация для статуса воспламенителя и обратная связь с микроконтроллером
- 2 12бит АЦП входов с диодами защиты
- 2 цифровых вкл/выкл входов + еще 2 цифровых вкл/выкл входов с нагрузочные резисторы
- 3D гироскопы ±250 гр/сек - 16бит цифровой выход
- 3D акселерометр ±16ж - 16бит цифровой выход
- датчик температуры - 12бит цифровой выход
- высокого g акселерометр 1 ось - ±75g аналоговый выход на 12bit АЦП микроконтролера
- датчика атмосферное давление

Я уже сделал плату и собрал она, проверил все датчики, входы и выходы и все работает, тоже почти готов к прошивке. Также начал с программным обеспечением - связи с компьютером и управление БРЭО не проблем. Информация от всех датчиков доступна и обрабатывается отдельно на физических величин.

Но я хотел бы объединить данных из всех датчиков через фильтр Калмана. Математике для этого достаточно сложная, а я раньше никогда это не делал и мне уже голова болить. Также у меня нет необходимого для все это времени.

Так что если у тебе есть какие-либо советы и предложения я бы с удовольствием использовать твой опыт.

Pinko

pinko> Но я хотел бы объединить данных из всех датчиков через фильтр Калмана. Математике для этого достаточно сложная, а я раньше никогда это не делал и мне уже голова болить. Также у меня нет необходимого для все это времени.
Более-менее точную мат. модель полёта ты вряд ли построишь, а без этого фильтр Калмана будет применить затруднительно. Лучше уж воспользоваться экспоненциальным сглаживанием, которое, по сути, является вырожденным фильтром Калмана. Но даже для этого нужна очень хорошая повторяемость характеристик полёта.

Massaraksh> Более-менее точную мат. модель полёта ты вряд ли построишь...

Ты имееш в виду, чтобы будет трудно для меня построить модель или что нет достаточно данных из датчики для полной модель?

pinko> Ты имееш в виду, чтобы будет трудно для меня построить модель или что нет достаточно данных из датчики для полной модель?
Математическую модель полёта ракеты. Для этого нужно знать управляющее воздействие в любой момент времени, и уметь оценить среднеквадратичное отклонение погрешности этого управления. При наших несовершенных методах изготовления топлива (с разбросом характеристик), двигателей и конструкции ракет, это, боюсь, непосильная задача.
В качестве примера: сможешь ли ты построить ракету, которая взлетит ровно на 1000м ± 10м (20, 30м) ?
И если - да, то сможешь построить ещё 10 ракет, которые также попадут в этот диапазон?
Если снова - да, то поздравляю, ты сможешь построить матмодель и оценить СКО.