[Sverchok 1]

Добрый вечер.

Есть задача корректировки ориентации антенны на заданный объект (положение объекта известно). Для этой цели используются акселерометр и гироскоп для определения положения антенны в пространстве и магнитометр HMC5883 для ориентации на север. Калибровка магнитометра и коррекция показаний с использованием крена и тангажа реализованы. Проблема возникла с ориентацией на север, так как магнитометр очень чувствителен к всему, что есть вокруг, особенно когда включаются шаговые двигатели. Может у кого ни будь был подобный опыт работы с магнитометрами, как вы боролись с магнитными помехами?

На данный момент в голову приходит только при включении, до запуска двигателей, определить север и больше магнитометр не использовать.

[HardEgor 78]

3 часа назад, Sverchok сказал:

На данный момент в голову приходит только при включении, до запуска двигателей, определить север и больше магнитометр не использовать.

Можно периодически отключать питание двигателей и проверять.

[HardJoker 12]

В 03.11.2022 в 18:37, Sverchok сказал:

Добрый вечер.

Проблема возникла с ориентацией на север, так как магнитометр очень чувствителен к всему, что есть вокруг, особенно когда включаются шаговые двигатели. Может у кого ни будь был подобный опыт работы с магнитометрами, как вы боролись с магнитными помехами?

На данный момент в голову приходит только при включении, до запуска двигателей, определить север и больше магнитометр не использовать.

Во-первых, разнести приёмник (магнетометр) и источник помех (двигатель) на возможно большее расстояние, во-вторых, заэкранировать последний. Теоритически, есть третий путь, если позволяет динамический диапазон приёмника, - компенсировать магнитное поле источника помех в месте расположения приёмника равным по напряжённости, но обратным по знаку (противофазным), или расчётным путём, если измерить чисто помеху и учесть её в полезном сигнале.

[Sverchok 1]

14 часов назад, HardEgor сказал:

Можно периодически отключать питание двигателей и проверять.

Думал об этом, но поскольку антенна довольно тяжелая, а в качестве редуктора используется шестеренки, то при снятии питания с обмоток двигателя антенна падает в крайнее нижнее положение.

1 час назад, HardJoker сказал:

Во-первых, разнести приёмник (магнетометр) и источник помех (двигатель) на возможно большее расстояние

И об этом думали, но текущая конструкция этого не позволяет. Будет ли и когда другой конструктив пока неизвестно. В любом случае сейчас придется работать с тем, что есть.

1 час назад, HardJoker сказал:

во-вторых, заэкранировать последний

Попробовать можно, но как это правильно сделать тоже вопрос.

1 час назад, HardJoker сказал:

Теоритически, есть третий путь

Я думаю это не про нас) Для этого у нас нет специалиста, да и оборудования, которое может измерять магнитные поля.

[HardEgor 78]

1 час назад, Sverchok сказал:

Думал об этом, но поскольку антенна довольно тяжелая, а в качестве редуктора используется шестеренки, то при снятии питания с обмоток двигателя антенна падает в крайнее нижнее положение.

Наоборот - момент инерции у антенны большой, она просто не успеет дернутся, а вы за секунду 10 раз успеете все измерить.

[Sverchok 1]

1 час назад, HardEgor сказал:

Наоборот - момент инерции у антенны большой, она просто не успеет дернутся, а вы за секунду 10 раз успеете все измерить.

Думаю стоит попробовать, может действительно получиться. Правда процессор стоит простенький и поднять частоту i2c до 400 кГц не получается (затыкается аппаратный модуль i2c).

[quark 48]

В 03.11.2022 в 18:37, Sverchok сказал:

Есть задача корректировки ориентации антенны на заданный объект (положение объекта известно). Для этой цели используются акселерометр и гироскоп для определения положения антенны в пространстве и магнитометр HMC5883 для ориентации на север. Калибровка магнитометра и коррекция показаний с использованием крена и тангажа реализованы. Проблема возникла с ориентацией на север...

Не совсем понятны условия задачи.

У вас антенна стационарная? Или периодически переезжает с места на место, а во время работы она (ее платформа) неподвижна? Или работа может производиться в процессе движения платформы?

 

[byRAM 24]

А обычный механический компас чувствителен к магнитным помехам двигателей?

[Sverchok 1]

37 минут назад, quark сказал:

Не совсем понятны условия задачи.

По сути задача сделать антенный трекер для БПЛА, который для работы требует минимального вмешательства со стороны пользователя (подал питание и все работает). Антенна находится на штативе, который на данный момент неподвижен, но в перспективе может устанавливаться на подвижный объект.

[quark 48]

42 минуты назад, Sverchok сказал:

По сути задача сделать антенный трекер для БПЛА, который для работы требует минимального вмешательства со стороны пользователя (подал питание и все работает). Антенна находится на штативе, который на данный момент неподвижен, но в перспективе может устанавливаться на подвижный объект.

Для неподвижной платформы, все достаточно просто. Вы сами сформулировали. Фиксируем платформу и определяем положение один раз, при включении. Дальше можно только периодически контролировать положение по магнитометру (в любые, удобные для измерения, моменты времени) и сообщать пользователю об ошибке несоответствия, при необходимости.

Для подвижной платформы все гораздо сложнее. Если к магнитометру полного доверия нет, или измерения можно делать только в определенные моменты времени (когда нет помех), придется реализовывать ИНС, в том или ином виде, что сложно.

В 04.11.2022 в 12:14, Sverchok сказал:

при снятии питания с обмоток двигателя антенна падает в крайнее нижнее положение.

Это недоработка конструкции. Не должно так быть. Нужна сбалансированная система. "Отпускаете" двигатели - все остается в прежнем положении...

 

[Sverchok 1]

3 часа назад, quark сказал:

Для неподвижной платформы, все достаточно просто. Вы сами сформулировали.

Да на этом варианте пока остановимся.

3 часа назад, quark сказал:

Это недоработка конструкции. Не должно так быть.

К сожалению конструктив получился не очень. Думаю в следующей версии надо уделить внимание экранировки двигателей и выносить магнитометр как можно дальше от источников электромагнитных помех.

[iiv 27]

Вставлю свои 5 копеек, у меня конечно не БПЛА, но в моем приборе имеется сильный (на три порядка сильнее земного) источник магнитного поля, а получать значения магнитного поля Земли мне надо было.

 

Решилось установкой нескольких магнетометров и табулированием коэффициентов корреляции между ними.

 

Грубо говоря, представьте - у вас есть магнит в виде параллелепипеда и его магнитное поле направлено горизонтально с одной на другую грани. Если в центры граней поставить по магнетометру, то некоторые из их осей будут в зашкале, а по некоторым можно будет по компенсации вычислить внешнее поле. Можно табулировать, грубо говоря, ставим по углам прямоугольника магнетометры, в центр - магнитик, и крутим его в разные стороны. Всегда можно вычислить проекцию получаемых 12 осей на три оси "честного" внешнего магнитного поля. Попробуйте так, у вас должно получиться!

[Xenia 42]

А не сделать ли для магнитометра ... медный кожух/экран? Постоянному магнитному полю он не повредит и показания компаса исказить не должен.

Тогда как магнитное поле шаговых двигателей - переменное (их обмотки то и дело перемагничиваются), а потому магнитным экраном должно сильно ослабляться (токи Фуко и всё такое).

Понимаю, что большую часть времени шаговые двигатели находятся в режиме удержания, когда магнитное поле имеет одну и ту же направленность, однако и в этом случае драйвер питает обмотки не постоянным током, а импульсным (т.к. ток через обмотки регулируют обычно скважностью меандра) , а потому моя идея все равно может сработать (т.к. наведенная ЭДС возникает не только от перемагничивания, но и от любого рода изменения магнитного поля).

[Сергей Борщ 134]

8 часов назад, Xenia сказал:

однако и в этом случае драйвер питает обмотки не постоянным током, а импульсным (т.к. ток через обмотки регулируют обычно скважностью меандра)

Обмотки обладают индуктивностью, поэтому меандр подаваемого напряжения дает почти постоянный ток (с небольшими пилообразными пульсациями) и практически постоянное магнитное поле.. 

[krux 8]

в краткосрочной перспективе (неделя... месяц) это все канает. Но. Блин. у нас магнитный полюс плывет сейчас с огромной силой и нужно отказываться от компасов и т.д. Не я не призываю прям жестко отказываться, но думать о том что он стал указывать совсем не туда ===> Здравствуйте.

On 11/18/2022 at 2:59 AM, Xenia said:

А не сделать ли для магнитометра ... медный кожух/экран? Постоянному магнитному полю он не повредит и показания компаса исказить не должен.

Тогда как магнитное поле шаговых двигателей - переменное (их обмотки то и дело перемагничиваются), а потому магнитным экраном должно сильно ослабляться (токи Фуко и всё такое).

Понимаю, что большую часть времени шаговые двигатели находятся в режиме удержания, когда магнитное поле имеет одну и ту же направленность, однако и в этом случае драйвер питает обмотки не постоянным током, а импульсным (т.к. ток через обмотки регулируют обычно скважностью меандра) , а потому моя идея все равно может сработать (т.к. наведенная ЭДС возникает не только от перемагничивания, но и от любого рода изменения магнитного поля).

Сделано уже опробовано в Воронежском Созвездии (тогда еще ВНИИС) еще 2001 году.  Все опробовано и все знания получены. Не беспокойся.