Fermare la deriva nel quadricottero sospeso

A un certo punto costruirò un drone quadricottero a 4 eliche. Voglio rendere relativamente facile il volo facendolo rimanere sospeso quando i comandi non vengono toccati.

Qualcuno può offrire alcune informazioni su come farei rimanere in aria il quadrotore? Stavo pensando agli accelerometri per misurare la deriva e rollio / beccheggio / imbardata, ma non sono abbastanza sensibili da rilevare una deriva molto lenta a causa, ad esempio, di una leggera brezza. Il GPS è sufficientemente preciso da eliminare la deriva sulla scala di 10 cm (ovvero rilevare una deriva di 10 cm (o meno, forse?) Dalla posizione originale del drone)?

Penso che vorrai usare una combinazione di sensori. Gli accelerometri e i giroscopi saranno in grado di correggere forti brezze. È quindi possibile utilizzare il GPS per contrastare la deriva a lungo termine (o la distorsione, come talvolta viene chiamata). Penso che la combinazione di questi due sensori in una sorta di filtro (probabilmente un Kalman) manterrà la deriva della tua posizione minimizzata.

Tuttavia, il GPS non sarà abbastanza preciso da solo. Un approccio alternativo al filtro Kalman (che può diventare un po 'pesante per la matematica) consiste nell'utilizzare l'algoritmo DCM di DIYdrones . Sembra esserci molto successo nell'utilizzare questo finora.

Infine, il quadrotore drone Parrot utilizza una fotocamera da 60 fps rivolta verso il basso per annullare la deriva. Guarda in basso ed estrae le caratteristiche dal terreno sottostante, quindi utilizza un tipo di odometria visiva (presumo una sorta di algoritmo di flusso ottico) per determinare fino a che punto il quadrotore si è spostato. Credo che questo funzioni solo a bassa quota sul pappagallo, ma non vedo alcun motivo per cui non possa essere esteso ad un'altitudine più elevata.

Il GPS non è abbastanza preciso. Gli accelerometri possono misurare solo l'accelerazione, non una deriva costante.

Forse un sistema di posizionamento localizzato che utilizza beacon e trilateration o qualcosa del genere?

Forse telecamere economiche per rilevare la deriva rispetto al terreno o altri oggetti fissi? È possibile annullare le rotazioni utilizzando i giroscopi, quindi eseguire una correlazione incrociata tra i fotogrammi successivi per rilevare la deriva rispetto al terreno, come funziona un mouse ottico.

Se avessi intenzione di farlo utilizzando una fotocamera rivolta verso il basso, la prima cosa che vorrei sarebbe le alte prestazioni e la risoluzione relativamente bassa (questo è un sensore, non mi interessa davvero l'input della fotocamera) e quindi la fotocamera che farei l'uso per questo sarebbe da un mouse ottico: hanno telecamere ad altissima velocità e bassa risoluzione. Con un po 'di hacking, sono sicuro che potresti trovare una disposizione dell'obiettivo per distinguere tra le caratteristiche sul terreno e quindi utilizzare un algoritmo di flusso ottico a estrazione delle differenze per elaborare questo input.