Использование твердотельных гироскопов в ракетомоделях

Xan>> Лечись и извиняйся.
SashaMaks> Может ещё и диагноз мне озвучишь?

Мания преследования.
Я тебе это уже несколько раз говорил.

Что ж ты на этот раз цитаты не нашёл и не привёл?
Ты же так любишь простынями цитат засерать все треды.

Давай, защищайся, я нападаю!
Я ж на каждый твой пост 33 своих пишу!
И в каждом тебя преследую всячески, унижаю и обижаю!!
И поэтому ты абсолютно не можешь мне не ответить в три раза больше, давай, пиши!!
У тебя вся ночь впереди, я утром прочитаю и СТРАШНО огорчусь!!!

А для озверения перечитай вон ту страницу:
(Обсуждение правил и жизни форума вообще VIII)

ЗЫ
Сделайте уже меня злобным модератором! Я клыки отращу и буду кой-кого преследовать!!!

Про твердотельные гироскопы с СашейПро, censored!

Massaraksh> Я не про этот график.

А я про этот график в том числе.

Да ты сам озверел.

Xan> Мания преследования.

Ты 2,5 года навешиваешь на меня ярлык "Спорщика" с подачи Serge77.
Попробуй доказать, что это не так, иначе твой диагноз будет не более чем жалким оправданием своего злобного характера.

Massaraksh>> Я не про этот график.
SashaMaks> А я про этот график в том числе.

Из той же системы расчёта для одной и той же ракеты.
Но тут уже предполагается идеальный вертикальный полёт, когда скорость по модулю уходит в 0м/с. Понятное дело, что это практически недостижимо, но минимум скорости сохраняется при значительных углах отклонения полёта ракеты от вертикали.

SashaMaks> Но тут уже предполагается идеальный вертикальный полёт, когда скорость по модулю уходит в 0м/с. Понятное дело, что это практически недостижимо, но минимум скорости сохраняется при значительных углах отклонения полёта ракеты от вертикали.

Вопрос1: После выгорания мотора, часто ракета идет в крутой параболической траектории близкой к апогею. Затем в этой траектории акселерометр поднимает земное ускорение под углом. Так в етом ситуация если ты интегрироваш ускорение, скорость никогда не будет равна нулю?

Вопрос 2: Вскоре после выгорания двигателя иногда есть период, когда если ты интегрироваш ускорение, у тебе будет нулевая скорость?

Саша, мне интересно какой логический алгоритм ты используеш, чтобы избежать этих возможностей ошибочного обнаружения апогея?

pinko> Так в етом ситуация если ты интегрироваш ускорение, скорость никогда не будет равна нулю?

Правильно, не будет, но она будет минимальна:
"Основным и достаточным условием определения момента прохождения ракетой апогея является минимум скорости её движения"
Я это уже показал на другом примере в трёхмерном симуляторе:


pinko> Вопрос 2: Вскоре после выгорания двигателя иногда есть период, когда если ты интегрироваш ускорение, у тебе будет нулевая скорость?

Нет такого периода. Это ошибка где-то в твоём алгоритме. И ничего нового я тут не скажу, всё уже писали и меня даже поправляли.

pinko>> Так в етом ситуация если ты интегрироваш ускорение, скорость никогда не будет равна нулю?
SashaMaks> Правильно, не будет, но она будет минимальна...

Если ракета движется в парабола, то земная гравитация, при измерении с акселерометра, будет постоянно меняться. Если нет угловой датчик для коррекции, то если ты интегрироваш ускорение, тогда скорость никогда не будет даже близко к нулю.


pinko>> Вопрос 2: Вскоре после выгорания двигателя иногда есть период, когда если ты интегрироваш ускорение, у тебе будет нулевая скорость?
SashaMaks> Нет такого периода. Это ошибка где-то в твоём алгоритме. И ничего нового я тут не скажу, всё уже писали и меня даже поправляли.

Хорошо понятно, я говорю о мгновенная скорость. Очевидно ты говориш в твой алготритм о абсолютная скорость - в этом случае, конечно, до апогея не будет такой момент...

pinko> Если нет угловой датчик для коррекции, то если ты интегрироваш ускорение, тогда скорость никогда не будет даже близко к нулю.

Ей не обязательно быть близкой к нулю. Ей обязательно быть в минимуме - экстремуме. Минимум - это не обязательно почти 0 или почти какое-то число - это то, что меньше чего-то. На том графике даже в теории, как видишь, скорость совсем не близка к нулю, но она в минимуме.

pinko> Очевидно ты говориш в твой алготритм о абсолютная скорость - в этом случае, конечно, до апогея не будет такой момент...

Да, всё так.

SashaMaks> Ей не обязательно быть близкой к нулю. Ей обязательно быть в минимуме - экстремуме. Минимум - это не обязательно почти 0 или почти какое-то число - это то, что меньше чего-то. На том графике даже в теории, как видишь, скорость совсем не близка к нулю, но она в минимуме.

Спасибо, я понял - ты смотриш на экстремума, это намного больше смысленно.

SashaMaks> Ей не обязательно быть близкой к нулю. Ей обязательно быть в минимуме - экстремуме.
Как ты определяешь минимум, с учётом того, что ты данные не обрабатываешь фильтрами? Думаешь, в реальной жизни все данные такие красивые, как на твоих графиках?

Massaraksh> Как ты определяешь минимум, с учётом того, что ты данные не обрабатываешь фильтрами? Думаешь, в реальной жизни все данные такие красивые, как на твоих графиках?

Ты так пишешь, как будто я идею предложил, которую осталось лишь сделать и проверить на практике)))

Я сейчас хочу просто переложить свой уже существующий алгоритм поиска апогея с датчика давления на акселерометр. Вся здесь разница лишь в том, что кривуляка немного другая и их две, а всё остальное, с точки зрения алгоритма, то же самое получается. А этот алгоритм на датчике давления у меня прошёл многократные успешные испытания на практике, в том числе два успешных на ракетах.

Фильтры всё равно не дают 100% гарантии того, что кривуляка будет идеальной кривой без скачков, а, значит, всё тоже самое потребуется всё равно делать, как и для не фильтрованных данных, но вот процессорное время будет потрачено весьма существенно и получается зря.
Ещё раз, нет необходимости фильтровать полезный сигнал. Он полезен не только по оси Y, но и по оси X, в таком случае "оверсэмплинг" только портит всё. Частотная избыточность данных с датчиков очень полезна для случая работы без фильтров. Хотя бы потому, что в моем алгоритме нет ни одного простого условия. Там ещё надо доказать, что экстремум достигнут, при этом любое непоследовательное отклонение в процессе этого приводит к сбросу и нужно всё начинать сначала. Всё это делается в динамике с той или иной степенью вероятности, которую можно отрегулировать под каждый конкретный датчик. И самое замечательное в том, что математика тут очень простая получается, поэтому работает быстро. На той же 8-битной XMega при 100Гц программа успевала снимать показания с 4 каналов АЦП, как на стенде, при этом обрабатывала весь полётный алгоритм и ещё данные на флешку успевала записать. При этом на тестах практики я не заметил ни одного отказа в алгоритме, как он вышел из-под симулятора, так и остался неизменным до последнего пуска на ракете, которая разбилась об атмосферу.

Гироскоп будет на новой плате, но алгоритма по нему не будет, его ещё нужно тестировать и я боюсь, что до конца сезона не успею с этим, поэтому пока будет просто акселерометр, а всё остальное просто на чтение и анализ полученных данных для разработки управляемой ракеты.

SashaMaks>> Ей не обязательно быть близкой к нулю. Ей обязательно быть в минимуме - экстремуме.
Massaraksh> Как ты определяешь минимум, с учётом того, что ты данные не обрабатываешь фильтрами? Думаешь, в реальной жизни все данные такие красивые, как на твоих графиках?

Обрати внимание, что он говорит о абсолютной скорости - Это было мое первоначальное замешательство и непонимание его идеи.

Абсолютная скорость являятся определенный интеграл ускорения от начала полета до данного момента - или сумма всех отдельных моментальных скоростей. Так что для этой функции, в практике очень легко найти экстремум в прошивке МК.

pinko>Так что для этой функции, в практике очень легко найти экстремум в прошивке МК.
Я понимаю. Но на лету? Без фильтрации? А если микровыброс?

SashaMaks> Ты так пишешь, как будто я идею предложил...
SashaMaks> Я сейчас хочу просто переложить свой уже существующий алгоритм поиска апогея с датчика давления на акселерометр.

Борд-компютер "Aerocon G-Wiz" определя апогей по данни от акселерометър (и опция по барометър):

"Pyro output 2 - Fires at Apogee detect. Apogee detection is generally based on Accelerometer data, but Barometric Apogee can be selected, and is not subject to problems with Mach transition. Also with optional timer."

pinko>>Так что для этой функции, в практике очень легко найти экстремум в прошивке МК.
Massaraksh> Я понимаю. Но на лету? Без фильтрации? А если микровыброс?

Поскольку абсолютной скорости является суммой всех отдельных моментальных скоростей, то шум будет усредненные и абсолютная скорость будет имеет встроенный хороший НЧ фильтр без дополнительных вычислений.

Потому что он не нуждается абсолютное значение, а поворотный пункт абсолютной скорости, этот метод должен быть достаточно шума застрахован.

Однако мое интуитивное размышление есть, что если ракета попадает в долгосрочного параболического полета, то ошибка из-за изменения компонента земной гравитации в измеренное ускорение, в больше не случайное событие. И это будет переместить точку обнаружения апогее до или после фактического апогея. Насколько важная этоя ошибка будет вопрос расчета.

pinko> Поскольку абсолютной скорости является суммой всех отдельных моментальных скоростей, то шум будет усредненные и абсолютная скорость будет имеет встроенный хороший НЧ фильтр без дополнительных вычислений.
Нет там никакого усреднения. Обычное интегрирование.
Вот пример:

-VMK-> Борд-компютер "Aerocon G-Wiz" определя апогей по данни от акселерометър (и опция по барометър):
Никто не говорит, что нельзя определить апогей по акселерометру. Речь о надёжном определении без фильтрации данных.

Я до сих пор бъйл в замешанием что в етой теме разъйскивается, а ето бъйл всего апогей:)В самолетах как измеряется относителная скорост спрямо воздуха? Там микроконтролеров до преди 30-40 годъй не бъйло и все таки самолетъй бъйли доволно болшие и сложнъе значит скорост знали.Не поможет ли тонкая жичка в трубка которая стартировала бъй 2-3 секундное замедление (чтобъй движок стартовал и развил скорост)Ветер в трубке дует и жичка не сможет даст контакт. Когда ракета в апогее тогда скорост ее относително воздуха менше и контактъй соединятся и разкроется парашют. Ошибка может бъйт из за некоторого смерча которъй дует сверху и может обманут прибор:)
П.с. Идея непригодна. Если ракета летит параболической траектоприй (не бъйла въйчислена как надо) то скорост спрямо воздуха близко к нулю так и не получится. У меня бъйла одна ниско летающея. Когда сумировалис и тяга двигателя и земное ускорение, звук пикирования бъйл неповторим
П.П.С. В етом случае обязателно ставит и таймер как вторая система. Если скорост настолко болшая что параш'т бъй опторвало то нужна и третаая система-самоуничтожения:)

Massaraksh> Нет там никакого усреднения. Обычное интегрирование.

Если шум является случайным, когда ты добавляеш большое количество данных, то компонент шума сокращается и у тебе есть истинную сумму функции..

Пример1:
- Используй следующую функцию в Excel для создания случайно распределенных шум вокруг нуля в строке с большим количеством ячеек: "=RANDBETWEEN(-1,1)*RAND()"
- Теперь, если ты добавиш весь шум он стремится компенсируются

Пример2:
- Если истинный данные, сказать 1,2,3,4,5,6,7,8,9,8,7,6,5,4,3,2,1 и есть случайный шум, который случайно добавляется / вычитается из каждых данных. Теперь, если ты суммироваш обе колонки данных, с и без шума, они будут иметь примерно такой же суммы.

pinko> - Теперь, если ты добавиш весь шум он стремится компенсируются
В конечном итоге - да. Но в каждой конкретной временной точке возможен выброс, что я и показал на рисунке.
P.S.: Dixi.

Massaraksh> Нет там никакого усреднения. Обычное интегрирование.
Massaraksh> В конечном итоге - да. Но в каждой конкретной временной точке возможен выброс, что я и показал на рисунке.

То, что ты сказал, правда только для мгновенной скорости, а не для абсолютную скорость. Ты не обращаеш внимания - он анализирует абсолютную скорость как сумме всех дискретных вычислений для изменение моментальной скорости..

V₀ = 0
V_i = V_i-1 + a_i*dt

Кстати эта проблема также присутствует в анализе барометрического датчика. Но это довольно просто избежать мгновенной всплеск при анализе давление или абсолютную скорость с МК - что я делаю: вместо анализа двух соседних точек данных - можно проанализироват скользящую среднюю 20 точков (две пары 10 точек) с, например, 1 секунды пространстве между каждой парой. Пока второй больше, чем первый - есть увеличение, когда она становится меньше, функция имеет экстремум.

Таким образом у тебе есть несколько простых, но хороших НЧ фильтров:
- скользящая средняя
- пространство одной секунды между снижает уровень шума в процентах от разницы в двух пар точек данных.

Однако с абсолютной скоростью как функция ускорения у его есть один дополнительный НЧ фильтр - усреднение шума для больших наборов данных!

Можно думает, что это нагрузяет микроконтроллера, но не забывай - ты не должен преобразовывать значения АЦП в значения с плавающей запятая, а можно работать с целыми числами от АЦП.

pinko> он анализирует абсолютную скорость
Не бывает абсолютной скорости Любая скорость меряется относительно чего-нибудь. Например, земной поверхности. Давайте не будем использовать это словосочетание, хотя бы в этом топике.
Шум акселерометра довольно значителен, особенно, с большим диапазоном измерений.
Причём, в отличие от поколений гироскопов, MEMS акселерометры по относительной величине шума перестали прогрессировать несколько поколений назад.
Интегрирование является фильтром нижних частот, сглаживая, таким образом, выбросы, но это фильтр всего лишь первого порядка, поэтому его недостаточно при расчёте апогея. Должны быть другие защитные алгоритмы.
Шум типичного акселерометра с диапазоном в 10-20 "же" составляет, без фильтрации, типично 10-20 миллиже. Правда, это на полосе частот в сотни герц, для ракеты столько не нужно. Сужение полосы в сто раз уменьшает амплитуду шумов в 10 раз.

Б.г.> Не бывает абсолютной скорости

Ну почему не бывает? Если исходить из гипотезы большого взрыва, вселенная изначально была точкой, имеющей определенное положение в пространстве. Движение относительно этой точки можно считать абсолютным.

Б.г.>> Не бывает абсолютной скорости
RocKI> Ну почему не бывает? Если исходить из гипотезы большого взрыва, вселенная изначально была точкой, имеющей определенное положение в пространстве.

Нет, это неправильная трактовка Большого Взрыва. В момент Большого Взрыва Вселенная не была точкой. Ибо тогда не было пространства, каким мы его привыкли видеть сейчас, т.е. трёхмерности.

Иначе размер вселенной должен был бы быть равен скорости света, умноженной на её возраст. И, поскольку вряд ли мы точно в центре, с одной стороны видели бы край вселенной

RocKI> Движение относительно этой точки можно считать абсолютным.
Как мы знаем, все инерциальные системы отсчёта равноправны.

Б.г.> В момент Большого Взрыва Вселенная не была точкой. Ибо тогда не было пространства

Мне кажется ты сам себе противоречишь. Если не было пространства, то как можно утверждать, что вселенная не была точкой? (или была точкой ?)

К тому же это не имеет значения. В момент "взрыва" возникло пространство и материя. И эта материя движется от "центра взрыва", т.е. той точки о которой речь.

Б.г.> Как мы знаем, все инерциальные системы отсчёта равноправны.

Это просто наша необузданная гордыня.