Arducopter и магия EKF (записей: 3)

  • Аватар профиля Night_Ghost Night_Ghost221 пунктов в 1 г., 7 мес. назад

    Есть такая пословица:

    - человек, у которого есть часы, точно знает сколько сейчас времени. Человек, у которого есть двое часов, точно ничего не знает.

    Ну правильно, как определить какие из двух часов показывают более правильно, да и вообще работают?

    Такая же ситуация происходит с любыми датчиками, поэтому в системах с резервированием ставят по 3 однотипных датчика, и чьи показания ближе друг к другу те и используют. Называется по научному такой подход мажорированием. А вот обычное дублирование датчиков, так любимое в гражданской авиации, практически бесполезно ибо при разных показаниях (например) двух высотомеров ситуация именно как с двумя часами - какому же из них верить? Такая неопределенность послужила причиной многих авиакатастроф...

    Поэтому известие о том, что в контроллере семейства PixHawk установлено по два гироскопа и акселерометра мной было воспринято весьма скептически. Однак оказалось, что новая версия АрдуКоптера (3.3.3) прекрасно справляется не только с выбором исправного датчика из двух, но и умеет определять недостоверность показаний единственного компаса!

    Магия? Почти, ибо как сказал Артур Кларк, "Любая достаточно развитая технология неотличима от магии", и вот очередное тому подтверждение. Имя этой магии - Фильтр Кальмана, используемый в новых прошивках, в которых нет ограничений от мелкого 8-битного процессора. Детальное описание работы фильтра Кальмана это целый учебник, но если в двух словах то он позволяет собрать все данные со всех датчиков вместе и по корреляции между ними делать выводы о состоянии системы. Например (жутко упрощенно): компас говорит что мы поворачиваем а оба гироскопа молчат - значит врет компас! 

    Вот ведь до чего техника дошла, на плате размером 35*35мм мы имеем полный автопилот, который летает лучше любого человека! Именно так - ибо у человека реакция в лучшем случае 0.2 секунды, а у автопилота 0.0025 - частота опроса датчиков и выдачи результата на управление идет 400 раз в секунду.  И теперь он еще и научился понимать полную картину происходящего (Фильтр Кальмана), каково?!

     

  • Аватар профиля Night_Ghost Night_Ghost221 пунктов в 1 г., 2 мес. назад

    вот самолет упал из-за одного отказавшего датчика воздушной скорости - трубки Пито.

    При этом в наличии имелись и были исправны:

    • вторая точно такая же трубка Пито
    • радиолокационный измеритель высоты, скорости относительно земли и угла сноса
    • данные о высоте, координатах, направлении и скорости с GPS
    • те же данные - с наземного радиолокатора через диспетчера аэродрома
    • наконец, бортовой компьютер с мат.моделью перемещения самолета в пространстве

    Результат: никакой правильной диагностики отказов, зато куча ложных аварийных сообщений, полные непонятки на борту - и катастрофа.

    Практически во всех проектах автоматизации предусматривается логика определения разнообразных отказов оборудования и управления объектом при этом. В большинстве случаев (а в объектах жизнеобеспечения - в обязательном порядке) можно работать некоторое время/с ухудшением качества управления/ увеличенным износом - при одном, двух, и даже нескольких не связанных отказах. Резервирование, мат. модели, и прочая... Да что там автоматизация - контроллер двигателя современного автомобиля может пережить отказ почти всех датчиков, и только загорится лампочка "проверьте двигатель"!

    Имея 4 источника информации, из которых 1 неисправен - можно же сопоставить их показания, определить дефектный датчик и сообщить экипажу "такой-то прибор неисправен, воспользуйтесь резервным и летите спокойно куда Вам нужно".

    И ладно б это был единичный случай!

    два  три  четыре - причем тут вообще дикость, новый компутеризированный самолет!

    Дальше не искал...  Везде одно и то же: отказ одного датчика, при исправном втором таком же + куча альтернативных средств измерения тех же параметров - и все, приехали...

    ...а игрушечный коптер определяет поднесение магнита к магнитометру и выключает его из рассмотрения как неисправный, продолжая ориентироваться по оставшимся датчикам...

    Но почему так не делают на самолетах?

  • Аватар профиля Night_Ghost Night_Ghost221 пунктов в 8 мес., 3 нед. назад

    Вот очередной бред попался - "никто не знает как", дескать, обеспечить прозрачность. Пардон, позвольте вмешаться - Я ЗНАЮ!

    Вот почему мои леталки постоянно шлют на землю поток телеметрии  -  и случись что мне не надо искать несуществующих "черных ящиков" в адовых условиях, а достаточно просто поднять записи с наземной станции? Ладно хоть на борту никто не болтает :)

    Ну да, предвижу возражения об ограниченной дальности радиомодемов, но кто мешает каждый борт оборудовать хотя бы телефоном Иридиум в режиме модема и хотя бы координаты слать по их 9600 бод? И все - никаких загадок, никаких поисков черных ящиков - получитЕ онлайн мониторинг основных параметров борта!

    А добавить сюда обратный канал управления, позволяющий с земли подать команду на автопилот борта - и вот мы забыли про жуткие корабли-призраки с мертывм экипажем

    Так что ИМХО основные проблемы гражданской авиации вызваны противоречием между традиционным подходом "авиация это профессионалы и героизм" и подходом авиакомпаний "как бы нам нанять лохов чтобы им не платить и их не учить" (ролик найти не могу, про экипаж лохов что не только рулили, но и чинили, и груз разгружали/загружали, и даже сидушки каждый вечер свинчивающие а утром навинчивающие, которым еще и зарплату задерживали. В Ирландии, ага), и по доброй воле не изменится ничего и никогда.

← Форум группы   Все форумы К последней записи
Постов на странице:

Вы автоматически вступите в эту группу, когда ответите в теме.

Добавить ответ:

-
Рейтинг@Mail.ru