Геопозиционирование на ардуино.

#1

Данная тема, о возможностях реализовать с помощью программы FLProg,
проектов, связанных с позиционированием объектов на местности и в пространстве.
.

Ссылки на посты этой темы с блоками Code-Professional.Показать

1. Примеры работы блока компаса на модуле GY511.

2. GPS в FLProg.

3. Пример GPS навигации в FLProg

Актуальные блоки Code-Professional этой темы в основном будут находится Здесь

Ссылки на посты этой темы с блоками CODE.Показать

Проекты в постах датированных 2х и более лет давности, могут не корректно открываться в новых версиях FLProg.

1. Положение Солнца относительно точки наблюдения.

2. GY-271 трех осевой цифровой компас на микросхеме HMC5883L

3. Продолжение к посту о компасе GY271.

4. Солнечный трекер с автоматическим азимутом

5. Продолжение темы о Солнце (изменения в блоке).

6. Блок "Рассвет, Восход, Заход, Закат"

7. Предварительный набросок блока гироскопа GY521 (Kalman)

8. Блок GY521 от Alexvapnar,

9. Информация для GY271 с чипом HMC5883L

10. Датчик положения GY-521 (MPU-6050) с фильтром Kalman для осей Х,У

11. 2 блока для MPU6050, все 3 оси от Sanbi4,

Ссылки на посты аналогичных темПоказать

1. Блок ADXL345 от jafar-xxl,

2. Блок GY521 от slavas,

#2

Положение Солнца относительно точки наблюдения.

Проект использует блок "солнечная геопозиция", который выдает азимут и элевацию солнца,
относительно времени и заданных координат места.

ПроектПоказать

SunPos.flp: (168.57 КБ) 172 скачивания

В блоке по умолчанию заложены Московские координаты.
Данные сравнивались с сайтом planetcalc.ru

АКТУАЛЬНЫЕ БЛОКИ ЗДЕСЬ!

Max · #3

Интересная тема. А Вы, Владимир, серию заметок по этому вопросу планируете?

Где скачать блок отдельно, а то он только в проекте.

#4

Max писал(а):А Вы, Владимир, серию заметок по этому вопросу планируете?

Наверно не создавал бы отдельную тему ради одного блока ))

Max писал(а):Где скачать блок отдельно, а то он только в проекте.

Кто кто, но вы меня удивили ... ПКМ на блоке - добавить в библиотеку )

Max · #5

rw6cm писал(а):Кто кто, но вы меня удивили

Стал искать в разделе "загрузки", там обычно выставляют блоки. Нет ничего удивительного...

#6

Max писал(а):Стал искать в разделе "загрузки", там обычно выставляют блоки. Нет ничего удивительного...

Значит друг друга не поняли

Прежде чем выставлять в тот раздел, мне хочется услышать от других, что он работает, и работает правильно.
Возможно что то надо подкорректировать, смысл выставлять сырой блок.

Pratak · #7

Севастополь: по состоянию на 14:07

Широта 44°37′0″N (44.6166)
Долгота 33°31′32″E (33.5254)

Азимут Элевация

Программа: 216,49 59,20

Сайт planetcalc.ru: 216,59 59,32

Погрешность: 0,0139% 0,202%

Не знаю насколько для вас важна погрешность, но думаю что в пределах нормы. Да и кто сказал что на сайте правильно посчитали)))

Добавлено (31.07.2016, 20:38)
---------------------------------------------
Вечером.
Сайт показал элевацию 0,01, закат фактически произошел так как мои окна выходят на море и я его наблюдал)). Однако блок выдал возвышение солнца 3,9 градуса.

#8

Pratak, Спасибо за проявленный интерес к теме.
Погрешность будет.
В методике вычислений должен использоваться тип double, и в расчет приниматься секунды.
Но так как в ардуине только Float, (и тот урезан) то той точности конечно уже нет.
Здесь задумка проанализировать, и возможно в погрешности проявится закономерность,
тогда можно ее хоть в какой то мере компенсировать, если нет, то есть еще надежда на двух ядерные ардуики.
Возможно у них с математикой будет получше.
Но даже в таком виде, для многих проектов. этой точности будет достаточно.

Pratak · #9

Pratak писал(а):Спасибо за проявленный интерес к теме.

Нет проблем.

Вот еще данные: Севастополь 09:32

Азимут Элевация

Программа: 118,65 38,77

Сайт planetcalc.ru: 106,03 40,63

Погрешность: 10,636% 4,578%

Очевидно что погрешность увеличивается с уменьшением элевации, возможно при более детальном анализе удастся выявить закономерность и внести экспоненциальную поправку.

rw6cm писал(а):есть еще надежда на двух ядерные ардуики

Не думаю что для этих целей целесообразно использовать столь мощный инструмент, проще наверное брать данные с сайта. Хотя на вкус и цвет как говорится)))

#10

Pratak писал(а):проще наверное брать данные с сайта.

Мне нужно мобильное решение.
Если посчитать шилд+роутер+3г модем, врятли будет дешевле.

Pratak писал(а):Очевидно что погрешность увеличивается с уменьшением элевации

Сейчас мало времени, чтобы заняться наблюдениями - лето много дел по дому.
Но затею не оставлю, по возможности продолжу.

#11

GY-271 трех осевой цифровой компас на микросхеме HMC5883L

Проект использует блок, который выдает азимут в градусах, и уровень по месту установки.

проектПоказать

В блоке по умолчанию стоит нулевое магнитное склонение.
Для своего места его можно узнать здесь, или здесь.
Вводить надо в десятых градуса.

Блок в стадии настройки.
Кто заинтересован, буду благодарен за тест и подсказки.
В данный момент не получается вывести в ноль уровень,
получается в районе -15", а перевернутом +30".
Возможно модуль, может косяк в расчетах, может чего то не знаю.

_GY_271.flp: (262.15 КБ) 177 скачиваний

Pratak · #12

Сори, этот погонять не могу, нет такого компаса.

Max · #13

rw6cm писал(а):на микросхеме HMC5883L

У меня такой компас есть. Попробую подключить.

#14

Продолжение к посту о компасе GY271.

Решил отказаться от затеи определения уровня по месту установки.
Все равно в мобильном варианте этот компас нужно использовать с акселерометром.

ПроектПоказать

В общем остановился на таком варианте блока:
Вход   locate – При высоком уровне выдача результата в градусах.
Выход    AzimuthMag - Азимут относительно магнитного севера.
Выход    AzimuthReal - Азимут относительно истинного севера. ( в предыдущем блоке его расчет не верен)
В настройке блока:
Sensibility - чувствительность из ряда 0.88 1.3 1.9 2.5 4.0 4.7 5.6 8.1 (по деф. =1.3)
Declination - Магнитное склонение ( по деф. = 0) где брать см. GY-271 трех осевой цифровой компас

Простой пример проекта:

Настройка сводится к установке датчика в строго горизонтальное положение,
по направлению оси «х» нарисованной на плате.

Заливается проект и сравнивается направление магнитного
азимута с обычным компасом.

Ноль на выходе AzimuthMag - соответствует магнитному северу.
Ноль на выходе AzimuthReal - соответствует истинному северу.
При этом надо исключить близость железных предметов,
даже магнитный компас нельзя подносить близко к датчику.

_GY-271_HMC5883.ubi: (89.58 КБ) 166 скачиваний

4216720.flp: (204.31 КБ) 168 скачиваний

#15

Солнечный трекер с автоматическим азимутом

Цель – удерживать направление на солнце, не зависимо от положения оборудования, относительно части света по горизонту.

проектПоказать

В данном проекте используется:
блок расчета солнечного положения, электронный компас, часы реального времени,
два взаимно перпендикулярно расположенных серва, ардуино уно, и дисплей.
Данный пример чисто познавательный. Используемый сервопривод имеет угол 180*,
что значительно меньше сектора перекрываемого летним солнцем.
К тому же люфт и хлипкость конструкции не даст точного позиционирования.

Настройка проекта начинается с электронного компаса.
Методика настройки его описана выше.
Далее идет настройка сервоприводов.
Для этого, в проекте на входе шкал (перед сервами) снимаем сигнал, и подаем константу 90.

Плату располагаем указателем компаса на север.

Заливаем, включаем, и выставляем положения сервов так, чтобы нижний серв (по горизонту),
смотрел ровно на юг, относительно направления компаса.
А на верхнем (по вертикали) указатель направления был параллельно горизонту.
После восстанавливаем в проекте сигналы на шкалы, настраиваем блок солнечной геопозиции.
В нем устанавливаем свои координаты и разницу во времени.
Так же проверяем время и дату в часах, - заливаем,
и… солнце под наблюдением!

7866015.flp: (548.86 КБ) 187 скачиваний

Kocтик · #16

rw6cm, Интересная штука.+
Зря вы отказались от акселерометра. Есть библиотека где учитываются показания акселерометра. Там угол крена компаса до 45 градусов.

#17

Kocтик писал(а):Зря вы отказались от акселерометра.

Кто сказал, что отказался от акселерометра?
Все еще впереди

Kocтик · #18

rw6cm писал(а):Все еще впереди

Если добавить кроме акселерометра ещё гироскоп, то можно будет работать на не стабильной платформе. А если пристроить GPS вообще в движении.

Pratak · #19

Kocтик писал(а):Если добавить кроме акселерометра ещё гироскоп, то можно будет работать на не стабильной платформе. А если пристроить GPS вообще в движении.

Почти полный набор оборудования квадрокоптера)

Kocтик · #20

Pratak писал(а):Почти полный набор оборудования

Если рассматривать именно позиционирование, а не систему слежения за солнцем. То ситуация приблизительно такая. Компас должен находиться в горизонтальном положении, иначе врёт. Для устранения этого недостатка применяют акселерометр. Акселерометр накапливает ошибку во времени, особенно при вибрациях, для устранения этой проблемы используют гироскоп. Гироскоп даёт погрешность по оси Z, для устранения этого недостатка используется компас. Получилась замкнутая система в которой все датчики связаны между собой и корректируют друг дружку. И работает эта система нормально. Единственный недостаток что всё это занимает прилично времени и памяти. К стати есть шильдик GY 87 там всё это есть и ещё барометр пристроен.
Ну а GPS, это просто GPS со всеми своими плюсиками и минусиками. Люди немного знакомые с математикой могут обойтись и без GPS используя GY 87 или что либо похожее.