Вертикальная скорость и акселерометр

Тема в разделе "Arduino & Shields", создана пользователем prohor-nastya, 20 янв 2020.

  1. prohor-nastya

    prohor-nastya Нерд

    Всем здравствовать!
    У нас есть акселерометр тройка-модуль, в примере на амперке с него читают ускорение.
    А можно ли его использовать для определения вертикальной скорости.
    Спасибо!
     
  2. a1000

    a1000 Гик

    Наверное можно посчитать.
     
  3. asam

    asam Гик

    Посчитать, то можно. Проблема в том, что очень быстро накапливается ошибка. И если нет возможности периодически корректировать скорость по другому методу, то за считанные минуты, а то и секунды реальная скорость будет иметь ничего общего с вычесленной.
     
  4. Ariadna-on-Line

    Ariadna-on-Line Гуру

    Акселерометр не знает направлений. Как он выделит что-то вертикальное ?
     
    Последнее редактирование: 20 янв 2020
  5. a1000

    a1000 Гик

    Так он-же трёхосный. Это уже пользователь должен определить какая ось вертикальная.
    Ну а на счёт скорости я наверное погорячился. Скорость, как таковую, измерять он не сможет в принципе. Он равномерное поступательное движение вообще отследить не сможет. Ну а при движении с ускорением, надо привязываться к начальному моменту, и по временным интервалам рассчитывать приращение ...... Абсолютно правильно было замечено
    Наверное проще взять датчик давления типа Bmp180-280 и отталкиваясь от изменения давления рассчитывать скорость.
     
  6. Ariadna-on-Line

    Ariadna-on-Line Гуру

    Скорость - интеграл ускорения. "Определить" ось - мало. Под неё еще надо "держать равновесие". Тут без гироскопа, не обойтись. Гироскопу требуется периодическая коррекция по какому-либо "отвесу". Ведь гироскоп тот же акселерометр, только углового ускорения. А "отвес" нормально будет "работать" только в моменты движения без ускорения (любого). Поэтому замыкается "порочный круг". Для "размыкания" его в самолете сидит пилот, который видит горизонт и чует ускорения "нутром". Насчет датчика давления в теории верно, но для моделек типа игрушечного квадрокоптера вряд ли достаточно изменения в давлении. Может использовать датчик типа анемометра ? Скорость ветра наоборот.
     
    Последнее редактирование: 21 янв 2020
  7. asam

    asam Гик

    Ускорение это производная от скорости. Зная начальную скорость в момент Т0 и ускорение на промежутке Т0-Т1 мы леко можем вычислить скорость в момент Т1 интегрированием. Далее зная скорость в Т1 и ускорение промежутке Т1-Т2 можно вычислить скорость на момент Т2 и так далее.
    Проблема в том, что ускорение измеряется с некоторой погрешностью, плюс интегрирал у нас получается неточным из-за квантования. В итоге в момен Т1 мы получаем скорость не точную, но близкую к действительной. Далее на втором шаге мы берем уже неточную начальную скорость и добавлем к ней еще ошибку измерения и интегрирования. Таким образом в момент Т2 вычесленная скорость будет иметь большу погрешность чем в Т1, а в Т3 ошибка еще возрастет и тд. Через какое-то время ошибка начинает превышать саму величину и дальнейшие вычисления становятся бессмысленными.
     
  8. asam

    asam Гик

    Зная начальный вектор скорости ускорение по всем трем осям для вычисления скорости гироскоп не требуется. Но без периодической корректировки вычесляемая скорость быстро разойдется с действительной (см выше)
     
  9. Ariadna-on-Line

    Ariadna-on-Line Гуру

    Это только для "материальной точки" в "начальный момент времени". А представьте "крученый" баскетбольный мяч .
     
  10. asam

    asam Гик

    И что? Ну и пусть себе крутится.Для вычисления скорости в той точке где нахдоится датчик гироскоп не требуется.
     
  11. parovoZZ

    parovoZZ Гуру

    Шта? В самолетах радиогоризонт и гироскоп. Никакие отвесы там не работают.
    И не надо сравнивать самолетные гироскопы с игрушечными.
    Скорость самолета вычисляется по набегающему потоку. Другая скорость не интересна.
    Положение на эшелоне по давлению, радиовысотомеру и радиолокатору с земли. В последнее время также с помощью GNSS.
    Вообще, авионику не надо притягивать к ардруине - ничего общего.
     
    Un_ka нравится это.
  12. Ariadna-on-Line

    Ariadna-on-Line Гуру

    1. В логической модели нет "радиогоризонтов". Это тот же "отвес" - "модерновый" абсолютный датчик вертикали/горизонтали. Точка отсчета для логики. В реале - пилот заменяет (на крайняк) и радио-горизонт, и гироскоп и всё остальное.
    2. Не притягивайте за уши. Нет в логических моделях "авионики". Вообще ничего нет. Только алгоритмы.
    3. Слышал что в самолетах датчик скорости по потоку называется "трубкой Пито". В детстве мечтал стать пилотом. Но к концу школы остыл.
     
    Последнее редактирование: 21 янв 2020
    issaom нравится это.
  13. parovoZZ

    parovoZZ Гуру

    Пусть @Airbus расскажет: чувствует он горизонт в тумане, облаках, ночью, на взлете или нет. А также тангаж, крен и рысканье при их сочетании.
     
  14. prohor-nastya

    prohor-nastya Нерд

    и снова, Здравствуйте.
    я так понимаю для определения скорости подойдет этот GPS датчик:
    https://amperka.ru/product/troyka-gps-glonass
    только вот какой вопрос: корпус ракеты из пластика и композита (стеклоткань+эпоксидка),
    нужно ли нам городить его с выходом наружу или в корпусе сможет работать.
    мы конечно можем по экспериментировать, но может у кого-то уже есть опыт как не надо делать?
     
  15. prohor-nastya

    prohor-nastya Нерд

    но у нас оказывается V1 и в описании не указано с какой точность измеряет скорость. на сколько он хуже 2 версии.
    и главное при движении вверх скорость будет корректной?
     
  16. a1000

    a1000 Гик

    Я немного работал с модулем на NEO-6M. Не думаю, что он сильно будет отличатся от вашего модуля. Так вот, он выдаёт данные один раз в секунду по протоколу nmea. По большому счёту это текст. В сообщении RMC есть данные о горизонтальной скорости в узлах. Правда в сообщении GGA помимо всякой другой информации содержатся данные "e.e – высота над средним уровнем моря." Если вылавливать из общего потока эти данные то чисто теоретически вертикальную скорость можно вычислить. Но насколько полученный результат будет соответствовать действительности сказать ничего не могу.
     
  17. parovoZZ

    parovoZZ Гуру

    Встречал модули с частотой выдачи данных 10 Гц и выдачей скорости (вычисляется с помощью эффекта Допплера), но сейчас модели не вспомню.
     
  18. prohor-nastya

    prohor-nastya Нерд

    так работа GPS вообще основана на эффекте Доплера.
    на али есть GPS 10 ГЦ, причем, несколько вариантов.
    все таки не понятно, при движении вверх вычислит он скорость? для эффекта Допл. вроде без разницы.
    или лучше по изменению высоты замерять....
    думаю надо на парашюте скинуть с 14 этажа и посмотреть результат.
    замерить время и расстояние и сравнить... точно.
     
  19. parovoZZ

    parovoZZ Гуру

    нет. Только вычисление скорости.
     
  20. asam

    asam Гик

    Точность определение вертикальной состовляющей у GPS не особо велика. Особенно если меняется быстро. Для ракет лучше всего подходит барометрический датчик.
     
    parovoZZ нравится это.