İrtifa kayıyor, barometre normal görünüyor
- Furkan IŞIKAY
- 2 Ağu
- 4 dakikada okunur
Drone havada duruyor, kumandaya dokunmuyorsun. Mission Planner ekranında irtifa 20 metrede sabit. Ama gözünle bakınca drone yavaş yavaş alçalıyor. Bir süre sonra ağaç hizasına iniyor, ekran hâlâ 20 metre diyor.
Bu durumda ilk akla gelen şey barometrenin bozulduğu oluyor. Çoğu zaman bozulmuş değil. Barometre kendi ölçtüğü şeyi doğru söylüyor; sorun o ölçümün artık gerçek yüksekliğe karşılık gelmemesi.
Ekrandaki irtifa nereden geliyor
Otopilot yüksekliği doğrudan ölçmez. Hava basıncını ölçer ve basınçtan yüksekliğe geçer. Yukarı çıktıkça basınç düşer, aşağı indikçe artar. Kalkıştan önce okunan basınç sıfır kabul edilir, sonrasındaki her değişim yükseklik farkı olarak yorumlanır.
Bu yüzden ölçülen basınç gerçekten yükseklik değiştiği için değil de başka bir sebeple değişirse, otopilot bunu tırmanış ya da alçalış sanır. İrtifa döngüsü de bu sahte hareketi bastırmak için drone'u ters yönde hareket ettirir. Ekranda hedeflenen yükseklik korunmuş görünür, gerçekte korunmaz.
Ekrandaki sayı bir ölçüm değil, bir yorumdur. Barometrenin okuduğu basıncın yüksekliğe çevrilmiş hâlidir. Basınç yalan söylerse, ekran da aynı yalanı tutarlı biçimde gösterir.
Bu davranışı biz nasıl ölçtük
Aşağıdaki grafik bizim kendi doğrulama koşumuzdan çıktı; senin yapacağın bir adım değil, anlatılan mekanizmanın gerçekten böyle çalıştığının kanıtı. Bir simülasyon uçuşunda barometre irtifasına saniyede 5 santimetrelik bir kayma verdik ve iki değeri ayrı ayrı kaydettik: otopilotun bildirdiği irtifa ile aracın gerçek yüksekliği.
Kayma başladıktan sonra ekrandaki değer 20.03 metrede kaldı, gerçek yükseklik 20.09 metreden 1.46 metreye indi. Aradaki fark 18.6 metre. Alçalma hızı, verdiğimiz kayma hızıyla neredeyse birebir aynı çıktı. Kaymayı geri kapattığımızda alçalma durdu ama kaybedilen yükseklik geri gelmedi.
Basıncı bozan üç şey
Aynı belirtiyi üreten üç ayrı sebep var ve hangisi olduğunu ne zaman ortaya çıktığına bakarak ayırıyorsun.
Sıcaklık: otopilot kartı çalışırken ısınır, barometre ısındıkça basıncı kaydırarak okur. Bu, drone hiç havalanmadan masada dururken bile birikir.
Gövde içi hava akımı: barometre kabinin içindeki basıncı ölçer. Üst ve alt havalandırma delikleri dengesizse ileri uçuşta kabin içinde basınç farkı oluşur, manevra bitince birden kaybolur.
Havanın kendisi: uzun uçuşlarda atmosfer basıncı zaten değişir. Aynı rotayı iki kez uçtuğunda yükseklikler tutmuyorsa sebep genelde budur.
Doğrudan güneş ışığının barometrenin üstüne düşmesi de ani sapmalara yol açar. Barometrenin üstündeki süngerin görevi ışığı ve hava akımını kesmek, havayı ise geçirmektir. Sünger zamanla büzüşüp yerinden kayarsa koruma biter.
Kendi logunda neye bakacaksın
Parametre değiştirmeden önce hangi katmanın yanlış olduğunu bulman gerekiyor. Uçuş logunu indir ve şu sırayı takip et.
Bu eğrilerin hepsi ArduPilot'un kendi log mesajlarında var. Alan adlarının resmî açıklamalarını log mesajları listesinde bulabilirsin.
Kendi kartında canlı izleme
Log indirmeden önce hızlı bir fikir edinmek istersen, kartına bağlanıp bildirilen irtifa ile GPS yüksekliği arasındaki farkın zamanla büyüyüp büyümediğine bakabilirsin. Aşağıdaki betik bağlandığı andaki farkı sıfır kabul eder ve sonrasındaki değişimi yazar.
Kart yeni açıldıysa ilk dakikalarda barometre sıcaklığının yükseldiğini, fark sütununun da onunla birlikte kaydığını görürsün. Betik çalışırken ekrana şöyle bir tablo düşer:
baglandi, sysid 1
sure ekran_m gps_m fark_m basinc_hPa baro_C
10 0.00 500.10 0.00 954.60 26.98
10 0.00 500.10 0.00 954.60 27.06
11 0.00 500.10 0.00 954.60 27.13
11 0.00 500.10 0.00 954.60 27.21
12 0.00 500.10 0.00 954.60 27.28
12 0.00 500.10 0.00 954.60 27.36
13 0.00 500.10 0.00 954.60 27.43Fark sütunu düzenli olarak tek yöne büyüyorsa kayma var demektir. Sıcaklık sütunuyla birlikte büyüyorsa ısınma kaynaklıdır.
Hata Mesajları ve Anlamları
Barometre ve irtifa ile ilgili kalkış öncesi mesajların hepsi ArduPilot kaynak kodunda birebir şu şekilde geçer.
PreArm: Baro: not healthy
Otopilot barometreden geçerli veri alamıyor. Sensör cevap vermiyor ya da okunan değerler sağlık kontrolünden geçmiyor. Kablo, lehim ve varsa ikinci barometrenin durumu bakılır.
PreArm: Baro: GPS alt error 5811m (see BARO_ALTERR_MAX)
GPS yüksekliği ile basınçtan hesaplanan yükseklik arasındaki fark kabul edilen sınırı aşmış. Sınırı BARO_ALTERR_MAX belirler ve varsayılanı 2000 metredir. Bu kadar büyük bir fark genelde sensörün yanlış modelle okunmasından gelir, birkaç metrelik kaymadan değil.
PreArm: Altitude disparity
Barometreden gelen yükseklik ile atalet çözümünün yüksekliği birbirinden ayrılmış. Bu kontrolün eşiği kaynak kodda 1.0 metre olarak tanımlıdır. Kalkış öncesi görülen en dar irtifa kontrolü budur.
PreArm: Need Alt Estimate
Otopilotun elinde henüz güvenilir bir yükseklik tahmini yok. Filtre oturmamış ya da barometre verisi kesik. Aynı gerekçe uçuş sırasında mod değiştirmeye çalışırken de karşına çıkabilir.
PreArm: EKF height variance
Yükseklik tahmininin belirsizliği kabul edilen bandın dışında. Titreşim ve barometre gürültüsü birlikte bu mesajı üretir; tek başına barometreyi suçlamadan önce titreşim seviyelerine de bakılır.
Sahada ne değişir
Bu davranışın büyük kısmı gerçek donanıma bağlı. Kartın ısınması, gövdenin delik düzeni, güneş ve pervane rüzgârı simülasyonun varsayılan ayarlarında ortaya çıkmaz. ArduPilot'un simülasyon tarafında barometre kaymasını veren bir ayar bulunuyor, ama varsayılan değeri sıfırdır; yani kurulumu olduğu gibi çalıştırdığında bu sorunu göremezsin.
Kendi kartında ölçmek için üç şey yeterli: kartı çalıştırıp hiç havalandırmadan yirmi dakika bekleyip bildirilen irtifanın kaç metre kaydığına bak, aynı sırada barometre sıcaklığını kaydet, sonra kısa bir uçuşta ileri gidip durarak irtifanın manevrayla oynayıp oynamadığını gör. Bu üç ölçüm, üç kök nedenden hangisiyle uğraştığını söyler.
Bu yazıyı okuyanlara: Sensörlerden Uçuşa Temel İHA eğitiminde bu konunun dersi var. Derste kaymanın kaynak koddaki karar sırasını, parametrelerin gerçek varsayılan değerlerini, log imzası tablolarını ve sahadan gelen vakaları bulacaksın.
İNDİRİM KUPONU
Kupon kodu: SOFTIVATION15
Eğitimi alırken ödeme ekranındaki "Kupon kodu" kutusuna bu kodu yaz, %15 iner.
Yorumlar