Quadcopter Локализация Маяк

17

Я хочу использовать радиомаяк, чтобы локализовать свой квадрокоптер для автоландинга, когда GPS недостаточно точен, например, когда моя дорога имеет ширину всего 10 футов, а GPS показывает точность только 20-30 футов (с пресловутым озером) лавы с обеих сторон). Квадрокоптер будет использовать GPS, чтобы лететь в неровное местоположение, пока у него не будет достаточно сильный сигнал от маяка, когда он начнет использовать этот сигнал, чтобы прибыть на посадку в точном месте, привязанном к указанному маяку. Может кто-нибудь объяснить мне концепции и теории, стоящие за созданием маяка и его приемника (подходящего для подключения к Arduino любым цифровым или аналоговым способом) и достижения, скажем, 4-дюймовой или более высокой точности по горизонтали и вертикали в пределах 50 ' Сфера? Как минимум, квад должен иметь дальность и высоту, т.е.

Последнее замечание: эта штука будет предпочтительно работать в диапазоне 72 МГц, пожалуйста, предположите, что там, где я работаю, нет других устройств, работающих в той же полосе.

Крис
источник
2
Точная и надежная локализация радиочастот довольно сложна. В вашем случае я бы выбрал внешнюю систему слежения, которая использует зрение. Он может работать с одной камерой на посадочной площадке, если смотреть вверх, если он сочетается с информацией о высоте от квадрокоптера.
Якоб
Просто помните, является ли маяк- локализатор «законным» использованием канала 72 МГц в вашем регионе
Эндрю
Да, используйте встроенные датчики для отслеживания квадрокоптера. Вот как некоторые лаборатории могут создавать гибридные системы: мобильные роботы, запускающие квадрокоптеры.
Джош Вандер Хук
Возможно, вы захотите увидеть en.wikipedia.org/wiki/Local_Area_Augmentation_System, если сможете реализовать LAAS (большой проект), для которого вы сможете использовать GPS-приемник, совместимый с WAAS, для навигации по нему.
Лорд Ло.
waas.stanford.edu/research/laas.htm также может быть полезным .
Лорд Ло.

Ответы:

6

Вы можете сделать это, используя индуктивную связь, чтобы дать квадро-коптеру некоторое представление о том, в каком направлении он должен двигаться, приближаясь к посадочной площадке.

Посадочная площадка Quad Copter

На посадочной площадке находится одиночная катушка на вертикальной оси (это передатчик). На квадрокоптере две катушки, разнесенные на 90º и на горизонтальной оси (это приемники). Переменный ток проходит через катушку на ручке, создавая вокруг нее переменное магнитное поле.

Если квадрокоптер расположен непосредственно над посадочной площадкой, то в приемниках ток не будет наведен. Если квадрокоптер находится в одной стороне, то в приемниках будет индуцирован ток. Какой приемник видит ток, сообщит квадрокоптеру, в какую ось двигаться, но не будет ли двигаться в ту или иную сторону. Вы можете использовать полосовой фильтр, чтобы различать сигнал от посадочной площадки и шум от двигателей.

Решить, в каком направлении двигаться, сложно, и я пока не уверен в лучшем решении.

Одним из способов было бы соотнести изменение сигнала с информацией о скорости, полученной от акселерометров. Если квадрокоптер движется в одном направлении и одновременно видит уменьшение индуцированного тока, то он знает, что он должен продолжать двигаться в этом направлении.

Другим способом будет импульс постоянного тока через катушку. Пульсируйте его вперед на 10 мс, затем назад на 30 мс. Используйте фильтр нижних частот на приемниках, чтобы различать этот сигнал и фоновый шум. Смотря на ширину импульса, квадрокоптер теперь может определить разницу между прямым и обратным направлениями.


Вы можете сделать приемники меньше, чем я нарисовал здесь, а передатчик - посадочную площадку.

Rocketmagnet
источник
1

Я бы начал здесь, я знаю кого-то, кто сделал это на квадроторе с модулями 50 $ gps и сказал, что он работает очень хорошо.

http://www.rtklib.com/

http://en.wikipedia.org/wiki/Real_Time_Kinematic

user65
источник
2
Использование RTK GPS - это хороший способ улучшить качество вашего позиционирования, но это не поможет, если ваши спутники находятся в тени, например, от вашего дома. Для свободных площадок все должно быть в порядке, но я бы не стал слишком полагаться на это возле зданий.
Якоб
Не могли бы вы уточнить немного больше? Ответы, содержащие чуть больше ссылки, активно не поощряются из-за линкрот и других вещей. Напишите немного о своей процедуре или о чем-то :)
Manishearth
1

Как уже упоминали другие люди, радиочастотный маяк, вероятно, будет трудным, и зрение, безусловно, является приемлемым вариантом. Общая трудность с решениями, основанными на видении, состоит в том, что они вычислительно дороги, что затрудняет выполнение их на борту.

Вы можете попробовать использовать ИК-датчик слежения PixArt с пульта дистанционного управления Nintendo Wii, который обменивается данными через I2C и, таким образом, может быть легко подключен, например, к Arduino и размещать на земле несколько активных ИК-маяков, которые затем воспринимаются датчиком. Используя простой умный алгоритм оценки позы, вы получите точную оценку вашей позиции.

Можно также использовать обычную цветную камеру, но если у вас нет чего-то вроде Beagleboard или Gumstix на борту, будет трудно обрабатывать изображения в режиме реального времени. (хотя ничто не мешает вам делать расчеты на месте, конечно).

геэз
источник