Обновить points_2022.cpp
This commit is contained in:
238
points_2022.cpp
238
points_2022.cpp
@@ -2,32 +2,33 @@
|
||||
// Данная функция выполняется только один раз при запуске программы
|
||||
// (при подаче питания на плату, перепрошивке, или нажатии кнопки reset)
|
||||
void Task4_solution::init(HardwareSerial * a_Serial) {
|
||||
debug_serial = a_Serial;
|
||||
// Примеры вывода в отладочную консоль
|
||||
printtoDebugSerial("Hello team!");
|
||||
printtoDebugSerial(String(3.1415926));
|
||||
// Путевые точки в произвольном порядке
|
||||
_PointsArray[0] = FlyPoints(0, 250, 70);
|
||||
_PointsArray[1] = FlyPoints(0, 500, 90);
|
||||
_PointsArray[2] = FlyPoints(250, 500, 70);
|
||||
_PointsArray[3] = FlyPoints(500, 500, 70);
|
||||
_PointsArray[4] = FlyPoints(250, 250, 90);
|
||||
_PointsArray[5] = FlyPoints(250, 250, 80);
|
||||
_PointsArray[6] = FlyPoints(500, 0, 70);
|
||||
_PointsArray[7] = FlyPoints(500, -250, 90);
|
||||
_PointsArray[8] = FlyPoints(250, -250, 70);
|
||||
debug_serial = a_Serial;
|
||||
// Примеры вывода в отладочную консоль
|
||||
printtoDebugSerial("Hello team!");
|
||||
printtoDebugSerial(String(3.1415926));
|
||||
// Путевые точки в произвольном порядке
|
||||
_PointsArray[0] = FlyPoints(0, 250, 70);
|
||||
_PointsArray[1] = FlyPoints(0, 500, 90);
|
||||
_PointsArray[2] = FlyPoints(250, 500, 70);
|
||||
_PointsArray[3] = FlyPoints(500, 500, 70);
|
||||
_PointsArray[4] = FlyPoints(250, 250, 90);
|
||||
_PointsArray[5] = FlyPoints(250, 250, 80);
|
||||
_PointsArray[6] = FlyPoints(500, 0, 70);
|
||||
_PointsArray[7] = FlyPoints(500, -250, 90);
|
||||
_PointsArray[8] = FlyPoints(250, -250, 70);
|
||||
|
||||
_PointsArray[9] = FlyPoints(0, -250, 90);
|
||||
_PointsArray[10] = FlyPoints(0, -250, 80);
|
||||
_PointsArray[11] = FlyPoints(0, -500, 70);
|
||||
_PointsArray[12] = FlyPoints(-250, -500, 80);
|
||||
_PointsArray[13] = FlyPoints(-250, -250, 70);
|
||||
_PointsArray[14] = FlyPoints(-500, 0, 90);
|
||||
_PointsArray[15] = FlyPoints(-500, 250, 80);
|
||||
_PointsArray[16] = FlyPoints(-250, 500, 80);
|
||||
_PointsArray[17] = FlyPoints(-250, 250, 80);
|
||||
_PointsArray[18] = FlyPoints(0, 0, 90);
|
||||
_PointsArray[19] = FlyPoints(0, 0, 80);
|
||||
}
|
||||
_PointsArray[9] = FlyPoints(0, -250, 90);
|
||||
_PointsArray[10] = FlyPoints(0, -250, 80);
|
||||
_PointsArray[11] = FlyPoints(0, -500, 70);
|
||||
_PointsArray[12] = FlyPoints(-250, -500, 80);
|
||||
_PointsArray[13] = FlyPoints(-250, -250, 70);
|
||||
_PointsArray[14] = FlyPoints(-500, 0, 90);
|
||||
_PointsArray[15] = FlyPoints(-500, 250, 80);
|
||||
_PointsArray[16] = FlyPoints(-250, 500, 80);
|
||||
_PointsArray[17] = FlyPoints(-250, 250, 80);
|
||||
_PointsArray[18] = FlyPoints(0, 0, 90);
|
||||
_PointsArray[19] = FlyPoints(0, 0, 80);
|
||||
/*
|
||||
### УЧАСТНИКАМ ОЛИМПИАДЫ - Основная функция отправки пакета значений крена и
|
||||
, →
|
||||
@@ -36,110 +37,105 @@ _PointsArray[19] = FlyPoints(0, 0, 80);
|
||||
, →
|
||||
Гц.
|
||||
*/
|
||||
SignalBody Task4_solution::Task8_in_the_loop(Skywalker2015PacketTelemetry, →
|
||||
a_telemetry) {
|
||||
/* a_telemetry - структура данных, полученная с симулятора. Она содержит
|
||||
, →
|
||||
текущие параметры БЛА
|
||||
a_telemetry.L - координата Х (север) [м]
|
||||
a_telemetry.Z - координата Z (восток) [м]
|
||||
a_telemetry.H - координата Y (высота) [м]
|
||||
a_telemetry.Psi - угол рысканья [град]
|
||||
a_telemetry.Gam - Угол крена [град]
|
||||
a_telemetry.Tan - Угол тангажа [град]
|
||||
a_telemetry.V - Скорость полета БЛА [м/с]
|
||||
a_telemetry.Vx1 - Продольная скорость [м/с]
|
||||
a_telemetry.Vz1 - Поперечная скорость [м/с]
|
||||
a_telemetry.Vy1 - Вертикальная скорость [м/с]
|
||||
a_telemetry.wx - Угловая скорость вокруг продольной оси [1/с]
|
||||
a_telemetry.wy - Угловая скорость вокруг вертикальной оси [1/с]
|
||||
a_telemetry.wz - Угловая скорость вокруг поперечной оси [1/с]
|
||||
*/
|
||||
// РЕКОМЕНДУЕМЫЙ АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ 4
|
||||
//
|
||||
SignalBody _ans; // Структура которая отсылается на симулятор
|
||||
// Проверить близость БЛА к текущей путевой точке. Изменить путевую точку при
|
||||
, →
|
||||
необходимости
|
||||
_Point_Index = GetNowPointIndex(a_telemetry.L, a_telemetry.Z, a_telemetry.H);
|
||||
// Через координаты путевой точки и текущего местоположения БЛА найти, направление на путевую точку(пеленг)
|
||||
_ans.Gamma_direct = PointsFlyGam(_Point_Index, a_telemetry.L, a_telemetry.Z, , →
|
||||
a_telemetry.Psi);
|
||||
// Рассчитать необходимое изменение угла курса
|
||||
// Рассчитать требуемый угол крена (для регулирования курса)
|
||||
// На основе текущей высоты БЛА и заданной высоты путевой точки рассчитать, необходимое изменение высоты
|
||||
_ans.Tang_direct = PointsFlyTan(a_telemetry.H, a_telemetry.Vy1, , →
|
||||
_Point_Index);
|
||||
// Рассчитать требуемый угол тангажа (для регулирования высоты)
|
||||
//_ans.Gamma_direct = 0; // заданный угол крена
|
||||
//_ans.Tang_direct = 0; // заданный угол тангажа
|
||||
SignalBody Task4_solution::Task8_in_the_loop(Skywalker2015PacketTelemetry a_telemetry) {
|
||||
/* a_telemetry - структура данных, полученная с симулятора. Она содержит
|
||||
, →
|
||||
текущие параметры БЛА
|
||||
a_telemetry.L - координата Х (север) [м]
|
||||
a_telemetry.Z - координата Z (восток) [м]
|
||||
a_telemetry.H - координата Y (высота) [м]
|
||||
a_telemetry.Psi - угол рысканья [град]
|
||||
a_telemetry.Gam - Угол крена [град]
|
||||
a_telemetry.Tan - Угол тангажа [град]
|
||||
a_telemetry.V - Скорость полета БЛА [м/с]
|
||||
a_telemetry.Vx1 - Продольная скорость [м/с]
|
||||
a_telemetry.Vz1 - Поперечная скорость [м/с]
|
||||
a_telemetry.Vy1 - Вертикальная скорость [м/с]
|
||||
a_telemetry.wx - Угловая скорость вокруг продольной оси [1/с]
|
||||
a_telemetry.wy - Угловая скорость вокруг вертикальной оси [1/с]
|
||||
a_telemetry.wz - Угловая скорость вокруг поперечной оси [1/с]
|
||||
*/
|
||||
// РЕКОМЕНДУЕМЫЙ АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ 4
|
||||
//
|
||||
SignalBody _ans; // Структура которая отсылается на симулятор
|
||||
// Проверить близость БЛА к текущей путевой точке. Изменить путевую точку при необходимости
|
||||
_Point_Index = GetNowPointIndex(a_telemetry.L, a_telemetry.Z, a_telemetry.H);
|
||||
// Через координаты путевой точки и текущего местоположения БЛА найти, направление на путевую точку(пеленг)
|
||||
_ans.Gamma_direct = PointsFlyGam(_Point_Index, a_telemetry.L, a_telemetry.Z, a_telemetry.Psi);
|
||||
// Рассчитать необходимое изменение угла курса
|
||||
// Рассчитать требуемый угол крена (для регулирования курса)
|
||||
// На основе текущей высоты БЛА и заданной высоты путевой точки рассчитать, необходимое изменение высоты
|
||||
_ans.Tang_direct = PointsFlyTan(a_telemetry.H, a_telemetry.Vy1, _Point_Index);
|
||||
// Рассчитать требуемый угол тангажа (для регулирования высоты)
|
||||
//_ans.Gamma_direct = 0; // заданный угол крена
|
||||
//_ans.Tang_direct = 0; // заданный угол тангажа
|
||||
|
||||
// Отправляем команды на симулятор
|
||||
// БЛА будет пытаться выдерживать заданные углы крена и тангажа
|
||||
return _ans;
|
||||
}
|
||||
// Отправляем команды на симулятор
|
||||
// БЛА будет пытаться выдерживать заданные углы крена и тангажа
|
||||
return _ans;
|
||||
float roll_err_last = 0;
|
||||
float Task4_solution::GammaReg(float Psi, float Psi_dir) {
|
||||
float Kpsi = 1.6;
|
||||
float roll_err = AngDefines(Psi - Psi_dir);
|
||||
float gamma_cmd = 2.0 * roll_err + 35 * (roll_err - roll_err_last);
|
||||
roll_err_last = roll_err;
|
||||
gamma_cmd = constrain(gamma_cmd, -30, 30);
|
||||
return gamma_cmd;
|
||||
float Kpsi = 1.6;
|
||||
float roll_err = AngDefines(Psi - Psi_dir);
|
||||
float gamma_cmd = 2.0 * roll_err + 35 * (roll_err - roll_err_last);
|
||||
roll_err_last = roll_err;
|
||||
gamma_cmd = constrain(gamma_cmd, -30, 30);
|
||||
return gamma_cmd;
|
||||
}
|
||||
float Task4_solution::HeightReg(float Yg, float Vy, float Hz) {
|
||||
float K_H = 0.56;
|
||||
float K_vy_1 = 7.7591;
|
||||
float K_vy_2 = 9.8941;
|
||||
float kh1 = constrain(K_H * (Hz - Yg), -7.5, 7.5);
|
||||
float _Pitch_direct = constrain((kh1 * K_vy_1 - Vy * K_vy_2), -20, 20);
|
||||
return _Pitch_direct;
|
||||
float K_H = 0.56;
|
||||
float K_vy_1 = 7.7591;
|
||||
float K_vy_2 = 9.8941;
|
||||
float kh1 = constrain(K_H * (Hz - Yg), -7.5, 7.5);
|
||||
float _Pitch_direct = constrain((kh1 * K_vy_1 - Vy * K_vy_2), -20, 20);
|
||||
return _Pitch_direct;
|
||||
}
|
||||
float Task4_solution::ToPointXY(float _Xt, float _Yt, float a_Xg, float a_Zg, , →
|
||||
float Psi) {}
|
||||
float Psi_cmd = -atan2(a_Zg - _Yt, a_Xg - _Xt);
|
||||
Psi_cmd *= 57.3;
|
||||
return GammaReg(Psi, Psi_cmd);
|
||||
float Task4_solution::PointsFlyGam(const size_t & a_Point_index, float _Xt, float, →
|
||||
_Yt, float Psi) {
|
||||
float Xg_cmd = _PointsArray[_Point_Index].North;
|
||||
float Zg_cmd = _PointsArray[_Point_Index].East;
|
||||
return ToPointXY(_Xt, _Yt, Xg_cmd, Zg_cmd, Psi);
|
||||
float Task4_solution::ToPointXY(float _Xt, float _Yt, float a_Xg, float a_Zg, float Psi) {
|
||||
float Psi_cmd = -atan2(a_Zg - _Yt, a_Xg - _Xt);
|
||||
Psi_cmd *= 57.3;
|
||||
return GammaReg(Psi, Psi_cmd);
|
||||
}
|
||||
float Task4_solution::PointsFlyGam(const size_t & a_Point_index, float _Xt, float _Yt, float Psi) {
|
||||
float Xg_cmd = _PointsArray[_Point_Index].North;
|
||||
float Zg_cmd = _PointsArray[_Point_Index].East;
|
||||
return ToPointXY(_Xt, _Yt, Xg_cmd, Zg_cmd, Psi);
|
||||
}
|
||||
float Task4_solution::PointsFlyTan(float H, float Vy,
|
||||
const size_t & a_Point_index) {
|
||||
float H_z = _PointsArray[_Point_Index].Height;
|
||||
return HeightReg(H, Vy, H_z);
|
||||
const size_t & a_Point_index) {
|
||||
float H_z = _PointsArray[_Point_Index].Height;
|
||||
return HeightReg(H, Vy, H_z);
|
||||
}
|
||||
size_t Task4_solution::GetNowPointIndex(float X, float Z, float H) {
|
||||
size_t max_index = sizeof(_PointsArray) / sizeof(_PointsArray[0]);
|
||||
float Xg_cmd = _PointsArray[_Point_Index].North;
|
||||
float Zg_cmd = _PointsArray[_Point_Index].East;
|
||||
float Yg_cmd = _PointsArray[_Point_Index].Height;
|
||||
float delX = Xg_cmd - X;
|
||||
float delY = Zg_cmd - Z;
|
||||
float delZ = Yg_cmd - H;
|
||||
float Size = sqrtf(pow(delX, 2) + pow(delY, 2) + pow(delZ, 2));
|
||||
// Calculate crosstrack error
|
||||
float x_og = 0.0;
|
||||
float z_og = 0.0;
|
||||
if (_Point_Index > 0) {
|
||||
x_og = _PointsArray[_Point_Index - 1].North;
|
||||
z_og = _PointsArray[_Point_Index - 1].East;
|
||||
} else {
|
||||
x_og = _PointsArray[max_index - 1].North;
|
||||
z_og = _PointsArray[max_index - 1].East;
|
||||
}
|
||||
float relx = X - x_og;
|
||||
float rely = Z - z_og;
|
||||
float delx = Xg_cmd - x_og;
|
||||
float dely = Zg_cmd - z_og;
|
||||
float U = (relx * delx + rely * dely) / (delx * delx + dely * dely);
|
||||
float cte = (rely * delx - relx * dely) / (delx * delx + dely * dely);
|
||||
if (Size < 7.0) {
|
||||
_Point_Index++;
|
||||
}
|
||||
if (_Point_Index >= max_index) {
|
||||
_Point_Index = 0;
|
||||
}
|
||||
return _Point_Index;
|
||||
size_t max_index = sizeof(_PointsArray) / sizeof(_PointsArray[0]);
|
||||
float Xg_cmd = _PointsArray[_Point_Index].North;
|
||||
float Zg_cmd = _PointsArray[_Point_Index].East;
|
||||
float Yg_cmd = _PointsArray[_Point_Index].Height;
|
||||
float delX = Xg_cmd - X;
|
||||
float delY = Zg_cmd - Z;
|
||||
float delZ = Yg_cmd - H;
|
||||
float Size = sqrtf(pow(delX, 2) + pow(delY, 2) + pow(delZ, 2));
|
||||
// Calculate crosstrack error
|
||||
float x_og = 0.0;
|
||||
float z_og = 0.0;
|
||||
if (_Point_Index > 0) {
|
||||
x_og = _PointsArray[_Point_Index - 1].North;
|
||||
z_og = _PointsArray[_Point_Index - 1].East;
|
||||
} else {
|
||||
x_og = _PointsArray[max_index - 1].North;
|
||||
z_og = _PointsArray[max_index - 1].East;
|
||||
}
|
||||
float relx = X - x_og;
|
||||
float rely = Z - z_og;
|
||||
float delx = Xg_cmd - x_og;
|
||||
float dely = Zg_cmd - z_og;
|
||||
float U = (relx * delx + rely * dely) / (delx * delx + dely * dely);
|
||||
float cte = (rely * delx - relx * dely) / (delx * delx + dely * dely);
|
||||
if (Size < 7.0) {
|
||||
_Point_Index++;
|
||||
}
|
||||
if (_Point_Index >= max_index) {
|
||||
_Point_Index = 0;
|
||||
}
|
||||
return _Point_Index;
|
||||
}
|
||||
Reference in New Issue
Block a user