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Siehe auch: NaviCtrl

Siehe auch: MK3Mag, MKGPS

Allgemein

Die NaviCtrl V1.1 erweitert in Verbindung mit dem Kompassmodul MK3Mag und dem MKGPS die Fähigkeiten des MikroKopters.
Durch die Nutzung dieser Baugruppen entsteht ein leistungsstarkes GPS-System.

Mit diesem GPS-System können dann Funktionen wie PositionHold, ComingHome, CareFree, der Wegpunkteflug sowie die FollowMe-Funktion genutzt werden.

Für den Wegpunkteflug können z.B. bis zu 30 Wegpunkte im OSD des KopterTool angelegt werden.
Der Wegpunkteflug (und die Funktion des FollowMe) ist/sind dann in einem Radius von 250mtr. um den Startpunkt des Kopters möglich.
Gewerbliche Nutzer mit Lizenz können auch eine größere Reichweite nutzen.
(Fragen zur Lizenz können direkt an HiSystem gestellt werden.)

Alle anderen Funktionen (PositionHold, ComingHome, CareFree, etc.) sind in der vollen Reichweite, die der Sender / Empfänger bietet, nutzbar.

(Die NaviCtrl könnte auch einzeln mit dem Kompass (MK3Mag) und der FlightCtrl genutzt werden. So ist allerdings nur die Funktion "CareFree" möglich.)

Die NaviCtrl-Platine verfügt neben einem ARM9-Mikrocontroller und Mikro-SD-Card-Sockel noch über zwei Erweiterungssteckplätze.
Der erste Erweiterungsstecker wird bei der NaviCtrl V1.1 für das Kompassmodul MK3Mag genutzt, das zweite ist frei für zukünftige Entwicklungen.

Auch kann die NaviCtrl in Verbindung mit dem MKGPS als separater FollowMe-Sender genutzt werden. Dies ist hier beschrieben: FollowMe

Anschlüsse

Bestückung

Auf der NaviCtrl V1.1 muss noch je eine Stiftleiste an die Schnittstellen FlightCtrl, SPI und Debug angelötet werden.
Zusätzlich wird noch ein Elko (330µF/16V) an C1 aufgelötet.

Anschluss MK3Mag und MKGPS

Zur Installation des MK3Mag und MKGPS bitte die Hinweise unter MK3Mag und MKGPS beachten.
Wie die NaviCtrl, das MK3Mag und das MKGPS mit der FlightCtrl montiert werden, sieht man hier: MK-Turm

Einstellungen

GPS-System aktivieren und Kanal zuordnen

Um die NaviCtrl mit dem Kompass und dem MKGPS verwenden zu können, muss die Funktion GPS in den Settings aktiviert werden.
Zusätzlich wird ein Kanal für die Modussteuerung zum Schalten der Funktionen (Frei, PositionHold, ComingHome)
benötigt (voreingestellt ist Poti2 => Kanal6). Dieser Kanal muss dann einem 3-fach Schalter am Sender zugewiesen werden.
(Wie ein Kanal am Sender einem Schalter zugeordnet wird, steht in der entsprechenden Anleitung des Senders.)

CareFree aktivieren und Kanal zuordnen

Soll die Funktion CareFree genutzt werden, muss ein zusätzlicher Kanal dieser Funktion zugeteilt werden.
Standardmäßig ist die Funktion auf "0" = Deaktiviert eingestellt.
Wird hier ein entsprechender Kanal eingestellt, muss dieser einem Schalter am Sender zugeteilt werden.
(Wie ein Kanal am Sender einem Schalter zugeordnet wird, steht in der entsprechenden Anleitung des Senders.)

• 
  Wie die Funktion CareFree und das zusätzlich zu aktivierende Teachable CareFree genutzt werden können,
  

kann hier nachgelesen werden: CareFree

Am einfachsten geht das Einstellen/Aktivieren der Funktionen über das EasySetup.
Hier kann das GPS aktiviert und die Kanäle für GPS/CareFree zum Schalten eingestellt werden.
Voreingestellt ist bereits POTI2 => Kanal6 für die Schaltfunktion des GPS. CareFree ist in der Voreinstellung auf "0" = aus.

Einstellung im EasySetup

Die im EasySetup vorgenommenen Einstellungen können auch direkt auf den einzelnen Unterseiten vorgenommen werden.

Das GPS kann in dem Reiter Konfiguration ein-/ausgeschaltet werden:

• 
  Nutzt man nur die NaviCtrl mit dem Kompass, kann dies hier einzeln aktiviert werden.
  

Zusätzlich kann man eine Feste Ausrichtung vergeben. Ist diese aktiviert, kann man während des Fluges
den Kopter beliebig gieren. Lässt man den Gier-Stick los, richtet sich der Kopter automatisch wieder in die
Richtung aus, in der er sich beim Starten befand.

Im Reiter Navi-Ctrl kann das GPS auch ein-/ausgeschaltet werden.
Zusätzlich kann hier auch der Kanal zum Schalten der Funktion eingestellt werden:

Unter dem Reiter Verschiedenes kann die CareFree Steuerung
und das Teachable CareFree eingestellt werden:

GPS Modus Steuerung

Insgesamt werden 3 Modi mit der GPS Modus Steuerung umgeschaltet.

Diese Funktionen sind:

• GPS_MODE_Frei (Frei)

• GPS_MODE_Position Hold (PH)

• GPS_MODE_Coming Home (CH)

Wie beschrieben ist für diese Funktion bereits der Kanal 6 (POTI2) voreingestellt. Dieser Kanal kann aber auch beliebig geändert werden.
Zur Nutzung dieser Funktion sollte ein 3-Stufen-Schalter am Sender auf diesen Kanal eingestellt und genutzt werden.
Der Höhenschalter sollte bei Nutzung dieser Funktion eingeschaltet werden.

TIPP:

• Der Höhenschalter kann z.B. auch auf den gleichen Kanal wie die GPS Modus Steuerung gelegt werden.
  Hiermit spart man sich nicht nur einen Schaltkanal am Sender. Sobald die Funktion PH oder CH eingeschaltet wird, ist auch automatisch das Halten der Höhe eingeschaltet.

Dynamic PositionHold

Entweder im EasySetup (siehe Abbildung oben) oder unter dem Reiter Navi-Ctrl2 kann die Funktion Dynamic PositionHold aktiviert werden.

Je nachdem ob diese Funktion aktiviert/deaktiviert ist, ist die Steuerung des Kopters im Modus PositionHold (PH) unterschiedlich:

• Funktion aus:
  

  • Der Kopter wird durch Bewegen des Nick- / Rollstick direkt gesteuert.
    Hierbei wird die Funktion PositionHold (PH) ausgeschaltet wenn die Sticks bewegt werden.
    An der neuen Position und nach dem Loslassen der Sticks, wird die Funktion PH wieder eingeschaltet.
    
    

  Funktion an:
  

  • Auch hier kann der Kopter durch Bewegen des Nick- / Rollstick auf eine neuen Position geflogen werden.
    Hierbei wird allerdings nicht PH aus- und eingeschaltet, sondern die Sollwerte der GPS-Koordinaten verschoben.
    Dadurch ist eine genauere Positionierung des Kopters auch bei Wind möglich.
    Hierbei fliegt er die Positionen allerdings etwas langsamer an; bewegt sich also etwas träger.
    
    

Signaltöne

Bei korrekt angeschlossenem NaviCtrl (mit Kompass/MKGPS) piept die FlightCtrl nun öfters. Die Töne sagen folgendes aus:

• Wird der Schalter für die GPS Funktion von free auf GPS_MODE_PositionHold oder GPS_MODE_ComingHome umgeschaltet
  und es besteht kein Sat-Fix (LED auf dem MK-GPS blinkt nicht) piept es 1 mal pro Sekunde.
  Dabei piept der Kopter solange, bis die Mindest-Anzahl an Satelliten gefunden und ein Sat-Fix erreicht wurde (Siehe Paramter "Min Sat").
  
  Ausnahme: Das Piepen wird leiser, wenn ein Sat-Fix vorhanden ist, aber noch keine ausreichende Anzahl von Satelliten gefunden wurde.
  
  Hinweis:
  

  • Dieses Piepen findet selbst dann statt, wenn GPS deaktiviert ist.
    (Daher beim Deaktivieren von GPS ggf. auch den Wert für "GPS Modus Steuerung" auf Null setzen.)
    
    

• 1x Piep *Piiiep* - beim Wechsel des GPS-Modes (free - PH - CH)
• 1x Piep *Piiiep* - beim Einloggen von neuen Ziel-Koordinaten

LED-Anzeigen

Auf der NaviCtrl befinden sich 2 LEDs, 1x rot und 1x grün. Die rote LED signalisiert einen Fehlerzustand.
Zur Auflösung des jeweiligen Fehlers muss man die NaviCtrl mit dem MK-Tool verbinden. Dort wird der Fehler angezeigt.

Die rote LED ist auch an, wenn der Kompass noch nicht kalibriert wurde! Hier wird als Fehlermeldung "error6" angezeigt.

Funktionsprüfung

Hierzu wird das Terminalfenster im KopterTool geöffnet. Wird nun die NaviCtrl alleine über den Anschluss Debug mit dem MK-USB verbunden und
der Jumper auf dem MK-USB geschlossen, sollte folgende Initialisierung der NaviCtrl zu sehen sein:

Wie fängt man an?

Erster Start

Um die Funktionen auszuprobieren, benötigt man viel Platz und freien Himmel.

1. Wie oben beschrieben, die GPS-Funktion (und CareFree) aktivieren und den Schalter(n) am Sender zuordnen.

2. MikroKopter einschalten und den Funkkontakt zwischen Sender und Empfänger sicherstellen.

3. Auf den ersten Sat-Fix warten.

   • LED am MKGPS leuchtet solange kein Sat-Fix vorhanden ist und blinkt, wenn ein Sat-Fix erreicht wurde.

   • Hat man den GPS-Schalter am Sender auf PH oder CH stehen, piept der Kopter so lange im Sekundentakt, bis die Mindestzahl an Satelliten gefunden wurde.

   • Das Piepen ist leiser, wenn Fix da ist, aber noch nicht alle 6 Satelliten gefunden wurden.

   • Mit einem Bestätigungspiep verstummt das Piepen, sobald ein Sat-Fix vorhanden ist.

4. Kontrolle der Kommunikation zwischen NaviCtrl und FlightCtrl.

   • Der Kopter piept in Abständen solange das GPS keinen Fix hat (er piept jedoch nur, wenn man auf PH oder CH ist, im FREE-Mode piept er nicht).

   • Wenn der GPS-Schalter am Sender umgeschaltet wird, muss es jedes mal kurz piepen.

5. Warten bis das GPS einen Sat-Fix erreicht hat und die LED auf dem MKGPS blinkt.

6. Auf GPS_MODE_Frei schalten!

7. Motoren starten.

   • Einige Sekunden schweben und (wenn nötig) den MikroKopter am Sender feintrimmen damit er selbstständig (so gut es geht) die Position hält.

   • Nun den Kopter auf eine gewünschte Höhe bringen und die Höhenregelung aktivieren.

8. Auf den GPS_MODE PositionHold (PH) schalten.

   • Position wird eingeloggt (wird durch ein Piepen bestätigt).

   • GPS sollte jetzt greifen und der Kopter schwebt im Idealfall mit wenigen Metern Unterschied an seiner Position.

MicroSD-Karte

In die NaviCtrl kann eine Micro SD-Karte in der Größe bis 2GB (in FAT16 formatiert) eingesetzt werden.
Hierauf können dann automatisch die Flugroute und andere Daten des Kopters im KML-Format und GPS-Format gespeichert werden.
Die SD-Karte wird wie unter Anschlüsse zu sehen ist, in die NaviCtrl eingesteckt.
Eine erkannte und initialisierte Micro-SD-Karte kann man in der Initialisierung der NaviCtrl erkennen.

Möchte man die Daten auf der Micro SD-Karte auslesen oder ändern, muss diese aus der NaviCtrl entnommen und in einen geeigneten Kartenslot am PC eingesteckt werden.

SETTINGS.INI

Auf der SD-Karte wird von der NaviCtrl. automatisch eine Datei mit dem Namen Settings.ini angelegt.

• KMLLOGGING = 500 (Intervall (in ms) des Loggens der KML-Daten. Default = 500.)

• GPXLOGGING = 1000 (Intervall (in ms) des Loggens der GPX-Daten. Default = 1000.)

• MAX_FLYING_ALT = 0 (Eingabe der maximalen Flughöhe. Default = 0. Siehe INFO)

• MAX_FLYING_RANGE = 0 (Eingabe der maximalen Flugradius. Default = 0. Siehe INFO)

• DESCEND_RANGE = 0 (Eingabe des Sicherheitsradius für den . Default = 0. Siehe INFO)

• GPS_SBAS_DGPS_ON = 1 (Ein-/Ausschalten des DGPS Empfang. Default = 0.)

• MIN_EVENT_TIME = 2 (Einstellbare Auslösezeit. Siehe: WP-Wartezeit)

• WAYPOINT DYNAMIC = 100 (Default = 100)

• WAIT_FOR_OUT1 = 1 (Kopter wartet beim WP-Flug mit dem Weiterflug bis der Schaltvorgang an OUT1 erledigt ist. Default = 1.)

• NMEA_INTERVAL = 0 (Bestimmt den Ausgabeintervall (in ms) der NMEA Daten am seriellen Ausgang der Navi (Debug PIN9). Default = 0.)

• GPSAUTOCONFIG = 1 (1 = die NC schreibt seine eigene GPS-Konfigurtion (temporär) ins MKGPS. Default = 1.)

Gespeicherte Daten - Ordner "LOG"

Während des Fluges wird automatisch ein Ordner "LOG" angelegt. In diesem Ordner wird eine .KML Datei und eine .GPX Datei angelegt.
Für jeden Flug werde hier neue .KML und .GPX Dateien angelegt. Die Flugdaten werden in der .GPX Datei gespeichert.

Diese sind:

• ele

• time

• sat

• Altimeter

• Variometer

• Course

• Groundspeed

• VerticalSpeed

• FlightTime

• Voltage

• Current

• Capacity

• RCQuality

• RCRSSI

• Compass

• NickAngle

• RollAngle

• NCFlag

• ErrorCode

• TargetBearing

• TargetDistance

• RCSticks

• GPSSticks

• Aktueller Waypoint

• Wert des WP-Event

• Nick- und Roll-Servo-Sollwerte

Diese Daten kann man sich z.B. mit dem "GPX-Viewer" ansehen. (Link)

Darstellung der Flugdaten in Google Earth

In "Google Earth" kann man sich die gespeicherten Flugdaten des Kopters ansehen. In der aktuellen Google Earth Version (>6.1) kann man sich
durch Laden der .KML oder der .GPX Dateien die Flugroute anzeigen lassen.

Tipp
Sollten sich beim öffnen der .KML Datei in "Google Earth" nur rote Striche zeigen, die bis zum Äquator reichen, müssen in der .KML Datei die Lehrzeichen entfernt werden.
Hierzu muss die Datei mit einem Editor geöffnet und bearbeitet werden.

• Beispiel:
  

  • Falsch: +7.1234567,+53.1234567, 0.000
  • Richtig: +7.1234567,+53.1234567,0.000

Ab der Softwareversion V0.26g (NaviCtrl) ist diese Änderung im KML-Log enthalten.

(Die Flugroute wird bei .GPX Daten in der Höhe auch angezeigt, wenn man in den Eigenschaften der Datei die Höhe auf Relativ zum Boden einstellt.)

Parameter

In der Praxis hat sich gezeigt, dass die voreingestellten Parameter (Einstellungen) bereits für fast alle MikroKopter ausreichend ist.
Wer ein wenig Feintuning betreiben möchte, kann dies in den Settings tun. Und zwar in den Reitern NaviCtrl und NaviCtrl2.

Debug-Schnittstelle

An die Debug-Schnittstelle wird das MK-USB angeschlossen. Hierüber kann die NaviCtrl eingestellt, mit neuer Software bespielt, oder Fehlerinformationen
über das KopterTool angesehen werden.

Zur Datenübertragung zwischen dem Kopter und einem PC kann auch ein Bluetooth-Modul oder ein Wi232-Modul genutzt werden.
Das Modul wird auch an die Debug-Schnittstelle der NaviCtrl angeschlossen. Ein zweites Modul (Bluetooth oder Wi232) wird dann zum Empfangen der Daten
an das MK-USB angeschlossen.

NMEA

Seit der Software-Version 2.00a für die NaviCtrl, kann über das UBlox Modul auch das NMEA Format ausgegeben werden (z.B. für Kameras mit Datenlogging). Die Ausgabe erfolgt mit 57600 Baud., gesendet werden die Datensätze RMC & GGA. Die Daten können dabei über den Debug Anschluss PIN9 der NaviCtrl abgegriffen werden.
WICHTIG: Nur mit einer in der NaviCtrl eingesteckter microSD-Karte (max. 2GB/FAT16), können die NMEA Daten genutzt werden. Hierauf wird dann automatisch von der NaviCtrl eine Datei "settings.ini" angelegt, die den benötigten Parameter bereitstellt. Hat man bereits eine microSD-Karte in der NaviCtrl genutzt, muss nach einem Softwareupdate die vorhandene settings.ini darauf gelöscht werden damit eine neue mit den Parametern angelegt werden kann.

Neue Software einspielen

1. Die NaviCtrl über die 10- und 6pol. Verbindungs-Stecker mit der FlightCtrl verbinden (siehe MK-Turm)

2. Das MK-USB an die Debug Schnittstelle der NaviCtrl anschließen - den Jumper auf dem MK-USB nicht stecken.

3. Jetzt den Kopter einschalten.

4. Das Mikrokopter-Tool starten und im Terminalfenster (Button Firmware Update und Terminal) auf Update Software (serial) klicken. Dann die .hex-Datei auswählen.

5. Der Update-Vorgang startet und sollte in ca. 1-2 Minuten abgeschlossen sein. Am Ende erkennt man das Eintreffen von Debug Daten im Terminal.

Weitere Informationen zum Update (auch wenn es z.B. Fehlschlägt) kann man hier erfahren: SoftwareUpdate

Error Codes / Fehlercodes

Wird am Kopter das GPS-System (NaviCtrl + Kompass + MKPGS) eingesetzt, kann beim kalibrieren der Gyros kurzzeitig "error6" und "error3" im Display der Telemetrieübertragung erscheinen.
Dies ist normal und liegt daran, dass beim Kalibrieren die Verbindung zwischen FlightCtrl und NaviCtrl kurrzeitig unterbrochen wird.

Sollte eine Error-Meldung dauerhaft angezeigt werden oder nach dem kalibrieren dauerhaft bleiben, liegt ein Fehler vor.
Die Fehlercodes und Tipps zu deren Behebung findest du hier: ErrorCodes

Schaltplan Version 1.1

Schaltplan: Link

Stückliste: Link

• KategorieMK-Baugruppe/de