Есть проблема автономной навигации дронов. Ну очевидно что надо что то к gps/глонас и инерциальным системам.
Недавно была новость о ориентированию по реликтовому излучению (верх-низ), что мешает продолжить и сделать ориентирование по солнцу: примерное время знаем, примерную широту тоже.
Не сработает ночью или в приполярных территориях, но тем не менее можно же. Даже при закрытии облаками излучения то останутся.
Про компас в курсе, но это другое.
Чтобы ориентироваться по солнцу нужна широкоугольная камера смотрящая вверх. Возможно, не просто камера, а какая-нибудь УФ или ИК, чтобы видеть за облаками. Такая камера позволит определить положение солнца днем (утром и вечером вряд ли, так как ее широкоугольности не хватит).
Или просто воспользоваться компасом, который стоит дешевле, а работает независимо от времени суток.
Ну можно сделать низкого разрешения и по ней ориентировать камеру точее, просто вращающуюся....
+1 довод, согласен с комментом
То про что вы говорите - сделать конечно можно. Но гемора - сильно больше, ценник - в разы привысит МЭМС. И вычилительных ресурсов обарботка картинки сожрет "в разы" больше чем самый навороченный кватернионный фильтр ориентации. И всаких помех для такой штуки - значительно больше чем даже для магнитного компаса. Точность - большой вопрос.
Ну, ориентацией верх/низ - нет никаких проблем. Нужен копеечный акселерометр. Сейчас чипы 3осный акселерометр +3осный гироскоп - стоят порядка 2$.
https://www.lcsc.com/product-detail/Attitude-Sensor-Gyroscop... (всячески рекомендую именно данный чип - один из лучших) . Брать 9D-чипы ( акселерометр + гироскоп + магнитометр"в одном флаконе" ) вроде MPU9250 - не советую, они заметно хуже. можно даже поставить несколько чипов, для борьбы с шумами и стабильности (комплексирование показаний - отдельный разговор).
нет никакой надобности заморачиваться с Солнцем, и тем более реликтовым излучением. Есть некотороая алгоритмическая сложность сделать инклинометр не чувствительный к линеным ускорениям (комплексирование данных акселерометра и гироскопа)
Опятьже одна из лучших на сей момент библиотек:
https://vqf.readthedocs.io/en/latest/
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S15662...
Замечательный алгоритм копенсации смещения гироскопа, и списания магнитной девиации у магнитометра. Хоршая модульная организация. (хотя кое чего там сможно еще улучшить).
но кватернионную алгеблру - придется подучить.
(Там результатом работы явлется кватернион поворота из базиса прибора в инерциальную систему отсчета, декомпозиция выходного кватерниона на Roll/Pitch/Yaw - на пользователе).
Материалы:
https://nabbla1.livejournal.com/211289.html
(советую прочитать там и другие части)
https://gamedev.ru/code/articles/?id=4215&page=2
(тоже все 3 страницы, помимо второй - рекомендуются к прочтению)
https://habr.com/ru/articles/349038/
https://habr.com/ru/articles/183116/
https://habr.com/ru/articles/255005/
https://habr.com/ru/articles/426863/
Также советую не мелочится и сразу закладывать приличный проц, который может в плавающую точку. Например STM32H7ххх, GD32H7ххх - в самый раз и с запасом.
Головная боль начинается с Азимутом. Существует 3 метода:
1) магнитометр. Дешево и сердито. еще 1 копеечный чип, и некоторое количество математики (в VQF - есть очень неплохая обработка магнитометра). Компактно. Традиционное решение для беспилотников. Минус: магнитный компас - он и в Африке магнитный компас. Про Негоро и знаменитый топор надеюсь все помнят :) :).
В городских помещения бывает вообще невозможно отлаживать ибо подавлять 50Гц - задолбаешься. Требуется куча костылей для борьбы с магнитной девиацией, и прочими помехами.
2) 2 антенный ГНСС . Не чувствительно к магнитному полю, но требует более высокого качества приема спутникового сигнала, чем обычные GPS/ГЛОНАС. Такие модули обычно стоят очень приличных денег (до нескольких сотен "вечнозеленых перзидентов"), и сейчас могут быть под санкциями, ибо "двойного назначения". Таже требуется антенный диполь, хотябы 1-2 метра, что в мелком беспилотнике - затруднительно. Попутно, обычно это хорошие многодиапазонные и мультистандартные ГНСС-модули, заметно более точные чем дешевые "поделки". В городской застройке - работает плохо. Но можно какоето время "поддерживать" азимут интегрированием вертикальной оси гироскопа, в случае потери сигнала. (чем точнее гироскоп, тем меньше накопленная погрешность при потере ориентации от ГНСС) . Требуется комплексирование с ИНС.
3) гирокомпас. Вычисление азимута, по скорости суточного вращения Земли, измеренной точным гироскопом. Самый крутой но и самый дорогой метод. На МЕМС - даже не пытайтесь (там дрейф нуля за минуты - в десятки раз больше измеряемой величины). Требуются оптические гироскопы (КЛГ, ВОГ), причем сильно не всякие, либо механические с бесконтактным подвесом (электромагнитным, электростатическим), и куча математики.
Ценник от 30-40 килобаксов, и до бесконечности за готовое решение (импортные - только контрабандой, ибо ракеты). Если делать самому - надо очень сильно быть в теме. Это "дело на всю жизнь", как говрил один занкомый мне разработчик таких девайсов. Достаточно громоздко (менее 7-8кг не встерчал). Зато полностью автономно. Даже если посбивают все спутники GPS, и магнитные полюса Земли сместятся - оно будет работать, пока Земля вертится. :)
Лига технологов
195 постов1.6K подписчика
Правила сообщества
Если вы хотите добавить пост пожалуйста убедитесь что информация в нем правдива.
Посты не по теме,с ложной информацией и т.п. будут удаляться.
Чтобы стать участником Лиги,надо написать мне в личку или призвать в комментариях с просьбой о принятии в Лигу.
Те кто приняты в Лигу,могут помогать пикабушникам от имени Лиги технологов.