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 Betreff des Beitrags: iNav Tutorial / Howto
BeitragVerfasst: Mo 20. Aug 2018, 16:06 
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Hallo Zusammen,

da es im Bezug auf die Einrichtung von iNav ja etliche verschiedene Quellen mit teilweise drastisch unterschiedlichen Vorgehensweisen und Erklärungen gibt, und diese größtenteils nur auf Englisch verfügbar sind, möchte ich hier mal meine persönlichen Notizen und Kniffs zu dem Thema zusammenschreiben. Das ganze soll wachsen, basierend auf dem Input von allen, die dazu was sagen können/wollen. Diesen Input würde ich gerne Verwenden, um das Eingangsposting aktuell zu halten, bzw. zu verbessern. Ich fange dummerweise ( :P ) in der Mitte an, nach der grundsätzlichen Einrichtung, vor dem Feintuning. Das kommt später, und dann lösche ich den Satz hier auch wieder :lachen:
Los geht's damit, den flugfertigen Flieger (Servos laufen in die richtige Richtung, Maximaler Ausschlag übersteigt nicht die Mechanik u.s.w.) dazu zu bringen, gerade und stabilisiert zu fliegen und auf Wunsch per RTH zurückzukommen.

Autotrim:
======
Hier lernt der Flightcontroller, bei welcher Ruderstellung er einen Geradeausflug des Fliegers zu erwarten hat. Bei einer falschen Neutralstellung wird iNav den Flieger auch gerade halten, in diesem Fall wandert einfach der "I"-Wert des PIFF-Controllers so lange hoch bzw. runter, bis ein Geradeausflug erfolgt. Dies dauert allerdings kurz, das Flugverhalten ist für den FC schwerer Vorherzusehen. Den I-Term sollte man für sowas nicht missbrauchen, daher sollte der Flightcontroller "wissen", wie man am einfachsten einen geraden, getrimmten Flug gesteuert bekommt. Dafür geht man wie folgt vor:
Autotrim auf einen Schalter legen. Da man dafür bei Mode2 nur die rechte Hand (Querruder + Höhenruder) benötigt, macht es Sinn, diesen Schalter für die linke Hand erreichbar einzustellen. Vermeidet Krämpfe im Flug :-)
Im iNav-Wiki steht, der Autotune könne sowohl im Manual (ehemalig "Passthrough") als auch in Acro oder Angle Mode verwendet werden. Wichtig ist bei der Wahl des Flug-Modes, dass man den Flieger für mindestens 2 Sekunden möglichst gerade halten kann. Da Autotrim üblicherweise erstmalig vor dem Autotune durchgeführt wird, kann es sein, dass dies in einem stabilisierten Modus noch nicht möglich ist - in dem Fall muss der Autotrim zwingend im Manual-Mode erfolgen.
Flieger starten, und auf eine sichere Höhe bringen. Da keine unerwarteten Flugmanöver zu erwarten sind, dürften hier 20m reichen. Dann den Flieger manuell durch Knüppelausschlag in eine neutrale Fluglage bringen und halten. Autotrim aktiveren, dann mindestens 2 Sekunden weiter möglichst geradaus fliegen. Die Werte für neutral werden nach 2 Sekunden abgespeichert, uns zwar nicht der Punkt nach genau 2 Sekunden, sondern der Durchschnitt der 2 Sekunden davor. Wenn man die Knüppel dann los lässt, sollte der Flieger geradeaus weiterfliegen. Je nach Flughöhe, Windeinfluss, Thermik und Grösse des Fliegers ist dieser Geradeausflug natürlich mehr oder weniger perfekt - es geht hier erst mal um eine Näherung.
Ganz wichtig: Autotrim AN lassen, und landen. Beim anschliessenden Disarm werden die Werte dann gespeichert. Schaltet man noch im Flug bzw. vor dem Disarm die Autotrim-Funktion ab, werden die Werte verworfen, und die ursprünglichen Werte weiter verwendet.
Im Configurator kann dann im Servo-Tab überprüft werden, wo die neuen Trim-Neutralwerte (Servo-Midpoint) liegen. Sollten diese zu weit von der mechanischen Neutralstellung liegen, z.B. unter 1400uS oder über 1600uS, sollte dies am Rudergestänge korrigiert werden. Optimalerweise liegt dieser Neutralpunkt dicht bei 1500uS. Bei meinem Caipi2 liegt das eine Ruder bei 1570uS, das andere bei 1480 - passt für mich soweit. Perfektionisten drehen da sicher noch etwas am Gestänge.
Alternative Vorgehensweise: Den Flieger im Manual-Mode (!) mit der Trimmung am Sender auf Neutralflug trimmen. Dann landen, und danach (!) Autotrim aktivieren. Zwei Sekunden warten, Flieger disarmen. Die Werte werden abgespeichert. Danach die Sender-Trimmung wieder auf 0 stellen, da diese nun in dem FC gespeichert sind.
Als nächstes der Autotune. Je besser der Trim, desto einfacher und schneller geht der Tune.

AutoTune
======
Nachdem der Flieger grundsätzlich selbst halbwegs geradeaus fliegt (FC Trim stimmt, Schwerpunkt ok), kommt das Tuning des PIFF-Controllers an die Reihe. Hierzu gibt es verschiedene Aussagen, die sich teilweise stark unterscheiden - auch in Abhängigkeit der iNav-Version. In Rücksprache mit Pawel Spychalski (iNav-Entwickler) hat sich folgende Vorgehensweise als optimal herauskristallisiert. Andere Wege sind möglich, neue bessere Wege kommen sicher schnell nach.
Zuerst setzt man die Werte im PIFF-Regler (im Configurator noch als P, I und D bezeichnet)
für P und I auf Null. Die originalen Werte sollte man sich notieren. Dann noch den Wert
"tpa_rate" auf 0 setzen, auch hier den originalen Wert notieren.
Danach ändert man D bzw. FF so lange, bis die Ruder 90% des maximalen Ausschlags (getrennt für alle Achsen) erreichen. Pawel sagt hierzu, dass anstelle von 90% auch 30° pro Richtung, bzw. laut seiner Erfahrung auch nur 20° ausreichend sind. Danach die Werte von P, I und tpa_rate wieder auf die alten Werte setzen.
Nun ein Testflug, bei dem man misst, welche Roll- und Pitch-Rate der Flieger mit diesen Ausschlägen im Manual-Mode erreicht. Hilfreich ist hier eine Kamera, dann kann man einfach die Frames bzw. die Zeit zählen/messen, die für 360° Roll und 360° Pitch benötigt werden. Diese Roll-/Pitch-Rate (Grad pro Sekunde) in den Konfigurator eintragen. Dies stammt aus einem Tutorial, ich habe gerade eine Anfrage bei den Entwicklern offen, ob dem auch so ist.
Dann im Angle-Mode fliegen, und Autotune aktivieren. Dies sollte nur mit ausreichend Sicherheitshöhe geschehen, da ein Bug in iNav anscheinend zu unerwarteten Sinkflügen führen kann. Mit aktiviertem AutoTune auf allen Achsen schnelle Manöver fliegen. Querruder abwechselnd rechts und links an den Anschlag bringen, mit kurzen schnellen, aber auch langsameren Ausschlägen. 2-3 volle Rollen nach rechts und links fliegen, und danach den Knüppel schnell in Neutralstellung bringen. Gleiches für das Höhenruder. Negative schnelle Loopings natürlich nur im Rahmen dessen fliegen, was der Flieger aushält. Ein Tune taugt durchaus auch ohne negative Loopings.
Das Regelverhalten wird alle 5 Sekunden neu reguliert, der Flieger sollte nach 15-20 Sekunden schon deutlich besser und agiler fliegen. Dieses Tuning so lange durchführen, bis sich das Flugverhalten nicht mehr verbessert. Danach Autotune abschalten (Wichtig, NICHT im Autotune landen!), und die Werte abspeichern. Hier gehen die Meinungen auseinander, teilweise soll man VOR dem Disarm mit Stick-Command speichern, teilweise danach. Ich halte es am sichersten, nach dem Disarm das OSD aufzurufen, darin dann "Save+Reboot".
Feintuning kann danach im Flug erfolgen (Beschreibung folgt).

FC-Neutrallage einstellen
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Um im Angle-Mode ohne Alt-Hold einen Geradeausflug auf konstanter Höhe zu erreichen, muss die Neigung des Flightcontrollers eingestellt werden. Diese kann mehrere Grad gegenüber dem gefühlten "Gerade" abweichen. Auch hier gibt es mehrere Möglichkeiten.
Zum einen kann man im OSD die Anzeigen aktivieren, die den aktuellen Steig-/Sink-/Neigungswinkel anzeigen. Dann im Angle-Mode fliegen, hier kann sich der Flieger durch eine falsche Einstellung leicht zur Seite neigen, leicht steigen oder sinken. Dann korrigiert man diese Fehleinstellung mit Quer- und Höhenruder, bis der Horizont in der FPV-Kamera gerade erscheint (nicht der künstliche Horizont, den wollen wir gerade einstellen!), und der Flieger weder steigt noch sinkt (laut Höhenmesser). Sollte die OSD-Anzeigen für Neigung für Höhe- oder Querruder von 0 abweichen, diesen Wert merken. Alternativ sieht man diese Abweichung auch gut im Taranis-Log (soweit Telemetrie vorhanden). Bei längerem Geradeausflug ist der Graph dann nicht auf 0, sondern leicht darüber oder darunter.
Diese Abweichung wird nun bei "FC-Orientation" eingetragen, und damit die Einbauposition kompensiert. Beim nächsten Flug sollte im Angle-Mode von sich aus gerade geflogen werden.
Ab hier sollten sämtliche iNav-Funktionen wie RTH, Angle, Acro, Cruise-Mode, AltHold u.s.w. generell funktionieren. Auch der Autolaunch sollte zuverlässig sein, sofern die Werte für den Launch-Detect funktionieren, was man duch einen angetäuschten Wurf testen kann.

Die Reihenfolge, ob man nur die Neutrallage oder den Autotune zuerst durchführt, kann umgekehrt werden. Ich gehe davon aus, dass dies rein vom Ergebnis her sogar leicht besser wäre. Allerdings hat man den Vorteil bei dieser Reihenfolge, dass der Flieger im Notfall beim Einstellen der Neutral-Lage schon stabilisiert fliegen kann, und auch der RTH im Notfall sicher funktionieren sollte. Natürlich kann man jederzeit den Auto-Tune wieder aktivieren, und "Nachtunen".
Wenn man sich sicher genug fühlt, den Flieger auch per FPV ordentlich zu beherrschen, bietet es sich an, die genannten Schritte (Autotrim, Auto-Tune und FC-Neutrallage) noch einmal aus FPV-Sicht durchzuführen, da man hier deutlich besser die Abweichungen sieht und korrigieren kann. Den Umstieg von Sichtflug auf FPV sollte man aber erst wagen, wenn zumindest mal der Stabi-Mode und der Home-Pfeil getestet und funktionsfähig sind, besser auch RTH getestet.

...wird fortgesetzt...

_________________
Strix Goblin / Mini Race Wing / RVJet / TBS Caipi 2
Copter von Whoop bis X-Class


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