Sida 1 av 1

Watchdog för autopilot

Postat: 14 juli 2011, 19:02:24
av monstrum
Håller på med en autopilot för en R/C-helikopter och har lite funderingar på hur man kan öka säkerheten något. Helikoptern är en relativt stor, bensindriven pjäs med knappt 2m-rotordisk. Dvs, potentiellt ganska farligt.
Jag använder en vanlig R/C-mottagare för manuell flygning och en av kanalerna bestämmer i vilket läge autopiloten skall vara (av/manuell, hovring, osv). Detta styrs av en FPGA så det är ganska få steg mellan mottagaren och utgående servon. Dock så är ju en FPGA ganska komplex och "känslig" på så sätt att den behöver stabil klocka och flera olika spänningar för att fungera bra. Störs någon av dessa ut av tändspolen i motorn eller yttre omständigheter kraschar man, helt enkelt.
Har inte sysslat så mycket med FPGA:er i "fältinstallationer", så jag är osäker på hur känsligt det egentligen är.

Egentligen skulle jag vilja ha en helt fristående lösning för att alltid se till att man kan gå över till manuell läge ifall det skulle behövas, alltså att servo-signalerna helt enkelt passerar igenom enheten utan inblandning av någon FPGA eller processor. Risken är ju att man lägger till mer grejer som kan skita sig.

Är det mer tillförlitligt med t.ex. en HV-AVR direkt driven av batterispänning som utifrån värdet på en viss kanal väljer om FPGA:n eller mottagaren skall styra servona? Detta går ju förvisso att bygga med några diskreta komponenter vilket kanske är att föredra. Är det kanske overkill vilket som?

Re: Watchdog för autopilot

Postat: 16 juli 2011, 01:06:00
av v-g
Helt felsäkert kan man _aldrig_ göra något men bra nära!

Enklast skulle jag dedikera en kanal på radion för detta (som du ju gjort) och tex köra så att GND (till servon/mottagare el.) separeras från "datakortet" mha ett servo el. då kan ju inte datakortet påverka något i den övriga kontrollutrustningen. Detta servo skall inte kontrolleras alls av datorn utan enbart vara kopplat till mottagaren.

Alternativt tryck dit en till mottagare som även sköter den dedikerade kanalen. Dvs sålänge "allt väl" så sköter två mottagare det hela men blir det galet dödas den ena och enbart det manuella har kontroll via den ena mottagaren.

Kanske tänkt fel dock skyller jag på trötthet isf :)

Re: Watchdog för autopilot

Postat: 16 juli 2011, 01:42:51
av monstrum
Något sådant var det jag var inne på. Dock går det inte att ha två mottagare i Spektrum-systemet. En sändare kan bara vara "bunden" till en mottagare.

Frågan är om ett servo verkligen har bättre tillförlitlighet än resten. Jag hade nog snarare tänkt mig någon variant där man RC-filtrerar styrkanalen och låter utsignalen styra (via transistorer) vilken signalkälla som skall användas för utgångarna. Då finns det inget som är beroende av matningsspänning. Frågan är ju fortfarande då om en näve diskreta komponenter i kombination med väder och vind, vibrationer, störningar från tändspolen, osv, verkligen är mer tillförlitligt än resten.

Det lutar nog åt att jag kör utan extra grejer och satsar på testa grejerna noga innan flygning.

Re: Watchdog för autopilot

Postat: 18 juli 2011, 02:30:11
av v-g
Som sagt hur man än gör får man en svag länk.

Jag är av den åsikten att sålänge man inte åsamkar skada på person eller djur så är allt lugnt, saker (om än dyra) går alltid att repa. Därför skulle jag tex inte köra den inför åskådare innan jag är 110% säker (säg minst 20 flygtimmar test) på att den inte kan skena. Alltid dödskolla acc. etc innan flygning. Aldrig byta mjukvara innan uppvisning osv.

Det många stupit på är inte helt sällan ett dåligt laddat mottagaracc eller störningar på sändarkanalen. Även att glömma tanka är ju en sån dunderklantgrej som kan inträffa.

Utöver detta bör man aldrig testa saker inför publik eller då saker kan skadas (andras saker ;) ).

Men som du själv förstått så kan man ju aldrig försäkra sig mot allt, kablar _kan_ gå av kontakter kan glappa, servolinkar kan hoppa av osv mot sånt är det svårt att försäkra sig bäst är då att köra på KISS sålänge det går.

Jag försöker bygga upp ett förtroende för mina saker dels genom att ha koll på de svaga punkterna samt testa där det inte kan skada någon (eller mig).

Tror du är på rätt spår med din slutsats för att sammanfatta det hela!

Re: Watchdog för autopilot

Postat: 18 juli 2011, 03:10:54
av monstrum
Kan inte annat än hålla med. Det här kommer troligtvis bli lite mer åt det seriösare hållet så det kommer troligtvis upprättas checklistor som gås igenom där man kontrollerar allt som kan tänkas ha fallerat under transport och sedan pre-flight där man kollar att alla elsystem verkar funka, att batterispänningar och regulatorspänningar är bra, inga yttre störningar som påverkar osv.

Men för att återgå till ämnet så blir det simplaste lösningen och sedan utförliga tester.

Har även en mindre metanolhelikopter som har fått några tiotal timmars flygtid. Där är jag inte alls orolig för att något ska fallera utan flyger glatt utan tänka. Har inte på någon helikopter jag ägt haft några icke kraschinducerade fel, varken på mekanik eller elektronik så den här typen av prylar är ganska tillförlitliga när man ser på statistiken.

Re: Watchdog för autopilot

Postat: 18 juli 2011, 19:28:05
av v-g
Låter som du är på rätt spår helt klart.

En "olycka" materiell som personskaderelaterad är alltid en sekvens av "barriärer" som passerats det man då ska se till är att man har så många barriärer som möjligt som förhindrar olyckor.

Men samtidigt vet jag ju hur en helikopter är uppbyggd (en modell iaf) och går vissa saker sönder så kraschar man så enkelt är det.

Nu har jag bara hållit på med "leksaker" i jämförelse med dina men jag antar att det inte finns underhållsscheman i klass med de till riktiga helikoptrar/flygplan där _alla_ delar ska inspekteras med ett visst mellanrum (timmar). Däremot kan man ju skapa ett schema, timmar flyger fortare iväg än man tror. Detta kräver ju såklart att man tar det hela seriöst till 100% eller har hård diciplin.

Själv skiter jag såklart i det hela och kör tills det ryker/kraschar eller på annat sätt blir obra och då gör åtgärder men det kan man ju se som motparten till det du ska göra.

Jag tycker inte det är utanför ämnet då det inte sällan beror på slarv med något "obetydligt" när även riktiga flygplan trots redundanta system kraschar. Just det där ögonblicksbeslutet kan ju vara det som dödar/räddar.

Sen måste man ju ha en rimlig nivå också det funkar ju inte att stå i timtal för en 5 min flygning ;)

Hoppas på filmer med autonom flygning nu! :D