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NaviCtrl V2.1


http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/sonstiges/Button-Baugruppe/2_Button350x350/NaviV2_1-Button350.jpg?m=1446566075

Siehe auch:




NaviCtrl V2.1

Die NaviCtrl ist ein Zusatzmodul zur FlightCtrl. Am MikroKopter wird die NaviCtrl zusammen mit dem MKGPS als Navigationseinheit eingesetzt.

So können dann Funktionen wie PositionHold, ComingHome, CareFree, FollowMe oder der Wegpunkteflug genutzt werden.
(Alle Funktionen des MikroKopter sind hier beschrieben: MK-Funktion)

Die NaviCtrl V2.1 besitzt ein integriertes Kompassmodul sowie die Anschlussmöglichkeit für ein externe Kompassmodul.

Auf der NaviCtrl-Platine befindet sich ein Mikro-SD-Card-Sockel, in die eine max 2GB / FAT 16 micro SD Karte eingesetzt werden kann.
Während des Fluges werden dann hierauf die LOG Daten des Kopters gespeichert.

Das aufgezeichnete LOG-File kann dann (bei Bedarf) mit unserem Programm GPX-Viewer ausgewertet werden.
Informationen zum GPX-Viewer und dem Inhalt der LOG Datei findet man hier: GPXViewer







Montage / Anschlüsse

Die Anschlüsse der NaviCtrl sind wie folgt:

NaviCtrl V2.0 - Oberseite

NaviCtrl V2.0 - Unterseite

http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/MK-Baugruppen/NaviCtrl/NaviCtrl-V2.1/NaviV2_1-oben.jpg?m=1446561488

http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/MK-Baugruppen/NaviCtrl/NaviCtrl-V2.1/NaviV2_1-Unten.jpg?m=1446561343



Die Montage der Navigationseinheit ist schnell erledigt:







Anschluss ext. Kompass

Der externe Kompass wird einfach mit dem beiliegenden 4poligen Molexkabel an die NaviCtrl angesteckt.

Informationen zur Montage des Externen Kompasses findet man hier: ExternalCompass

http://gallery3.mikrokopter.de/var/resizes/intern/MK-Baugruppen/NaviCtrl/NaviCtrl-V2.1/NaviV2_1_ext_Compass.png?m=1446823960







Einstellungen im KopterTool

Nach der Montage der Navigationseinheit wird diese im KopterTool eingestellt. Hierfür werden zwei freie Kanäle am Sender benötigt.
Der erste Kanal wird einem 3-fach Schalter am Sender zugewiesen, der zweite einem 2-fach Schalter.

Mit dem 3-fach Schalter werden die GPS-Funktionen:

geschaltet.

Mit dem 2-fach Schalter wird die GPS-Funktion:

  • Schalterstellung AUS = GPS aus
  • Schalterstellung AN = CareFree

geschaltet.

Diese beiden Kanäle müssen in den Einstellungen jetzt nur noch im Reiter "Easy Setup" bei GPS Modus Steuerung und Carefree Steuerung eingetragen werden.







Kompass kalibrieren

Der Kompass wird wie das GPS für die automatisierte Steuerung des MikroKopters benötigt.
Für eine ordnungsgemäße Funktion muss daher ein neu angeschlossener Kompass einmalig kalibriert werden.

Wurde der Kompass nicht kalibriert, können Kompass/GPS unterstützte Funktionen nicht genutzt werden und man den Kopter nicht starten.
Eine entsprechende Fehlermeldung (error 31) wird dann über die Telemetrie angezeigt.

Eine Neukalibrierung des Kompasses ist in der Regel nicht notwendig.
Nur wenn der Kopter unter der Funktion "PositionHold" an einem weit entfernten Flugort Kreise zieht sollte die Kalibrierung erneut durchgeführt werden.





Die Kalibrierung

Bitte beachten

Der Kopter sollte draußen, fernab von magnetischen Einflüssen kalibriert werden!

Er muss mehrmals um die eigene Achse komplett gedreht werden.

Hierbei gilt: Je genauer der Kompass kalibriert wurde, desto besser fliegt der Kopter hinterher.

Zieht der Kopter z.B. Kreise (bei eingeschalteter GPS-Funktion PositionHold und in einer Höhe über Haus- / Baumniveau) , sollte man den Kompass neu kalibrieren.

Sollte es Probleme beim Kalibrieren geben (z.B. ERR22), kann ein Magnetfehler am Kopter hieran schuld sein.
Informationen hierzu können hier nachgelesen werden: MagnetError



Die Kalibrierung erfolgt in 5 Schritten:

Step

Funktion

Beispielansicht (Mode2)

Die Fernsteuerung einschalten und den Kopter mit dem Akku verbinden.

http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/sonstiges/Button-Baugruppe/Copter-FB-ON.jpg?m=1486035200

Step 1
Kompass Kalibrierung einleiten

Nick nach unten
(und halten)

dann

Gas oben + Gier links

(Der Kopter piept 1x)

http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/KompassKalibrieren/MC32_CompassKali_2.jpg?m=1484305663

Step 2
Kalibrierung starten

Nick 1x nach unten ziehen

(Der Kopter piept 2x und das Knacken beginnt)

http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/KompassKalibrieren/MC32_CompassKali_1_Roll_down.jpg?m=1484305663

Kalibrieren der X-Achse
(Nick-Achse)

Den Kopter mit der Front
(Pfeilrichtung der FlightCtrl)
nach Süden oder Norden ausrichten,

dann

den Kopter ein paar Mal über die Nickachse komplett drehen, bis der Summer nicht mehr "knarrt".

http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/KompassKalibrieren/MK8-Kalibrierung-front.jpg?m=1484305664

Kopter drehen

Den Kopter um 90° drehen.
Das Knacken beginnt wieder.

http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/KompassKalibrieren/MK8-Kalibrierung-drehen.jpg?m=1484305663

Kalibrieren der Y-Achse
(Roll-Achse)

Den Kopter ein paar Mal über die Rollachse drehen, bis der Summer nicht mehr "knarrt".

http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/KompassKalibrieren/MK8-Kalibrierung-Seite.jpg?m=1484305664

Step 3
Kalibrierung der X und Y-Achse abschließen

Nick 1x nach unten ziehen

(Der Kopter piept 3x)

http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/KompassKalibrieren/MC32_CompassKali_1_Roll_down.jpg?m=1484305663

Step 4
Kalibrierung der Z-Achse starten

Nick 1x nach unten ziehen

(Der Kopter piept 4x und das Knacken beginnt wieder)

http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/KompassKalibrieren/MC32_CompassKali_1_Roll_down.jpg?m=1484305663

Kalibrieren der Z-Achse
(Gier-Achse)

INFO: Hierbei ist es egal, ob der Kopter mit der X oder Y-Achse nach Süden (Norden) zeigt.

Den Kopter ein paar Mal über die Roll- oder Nickachse drehen, bis der Summer nicht mehr "knarrt".

http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/KompassKalibrieren/MK8-Kalibrierung-Seite.jpg?m=1484305664

Step 5
Kalibrierung der Z-Achse beenden.

Nick 1x nach unten ziehen

Der Kopter piept zur Bestätigung 2x

http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/KompassKalibrieren/MC32_CompassKali_1_Roll_down.jpg?m=1484305663



Nachdem der Kopter nach der erfolgreichen Kalibrierung 2x "gepiept" hat, ist die Kalibrierung abgeschlossen.







Video zum Kalibrieren







Kontrolle der Kalibrierung

Über die Telemetrie im KopterTool oder mit einem geeigneten Sender, kann man den soeben kalibrierten Kompass überprüfen.

Dies sollte man ebenfalls draußen, fernab von magnetischen Einflüssen durchführen.

Überprüft werden hierbei zwei Werte:

  • MAG (oder Field) = Dieser Wert sollte um 100% liegen
  • Inclination (Incl) = Dieser Wert sollte in etwa gleich mit dem in Klammern angezeigten Wert sein

WICHTIG:
Um die Werte des Kopters angezeigt zu bekommen, muss einmal die Kalibrierung der Gyros durchgeführt werden (Gas rauf + Gier links).
Macht man dies nicht, sieht man für den Magnetwert immer 100% und keinen Inclinationswert.






Kontrolle per KopterTool

Hierfür muss:

  • der Kopter per MK-USB oder einer Funkverbindung mit dem Computer verbunden sein
    +

  • Die Gyros wurden kalibriert (Gas rauf + Gier links).

http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/KopterTool_ab_V2_0/Details/KopterTool-Display_MagneticField.png?m=1455608488



Im Hauptfenster des KopterTool auf den Button [NaviCtrl] klicken.

Im virtuellen Display dann mit den roten Pfeilen solange nach rechts (oder links) klicken, bis das Fenster "Magnet Field" angezeigt wird.

Hier muss der Magnetwert unter "Field" nun um 100% liegen und der Wert für die Inclination um den Wert der in Klammern angezeigt wird.
(Ist der Magnetwert (oder der für die Inclination) deutlich abweichend (~10%-15% mehr oder weniger), sollte man die Kalibrierung neu durchführen)








Kontrolle per HoTT Sender

  • WICHTIG:
    Damit die korrekten Werte angezeigt werden, müssen die Gyros erneut kalibriert werden (Gas rauf + Gier links).
    Nun kann im unteren Display des Graupner HoTT Senders in der Text-Telemetrie der Magnetwert überprüft werden.

    Das Öffnen geht wie folgt:

    • Bei der rechten "Vier-Wege-Taste" den mittleren Button SET drücken um in das Menü zu gelangen

    • Runter auf den Menüpunkt Telemetrie und mit SET öffnen

    • Im "Telemetrie" Menü den Eintrag EINSTELLEN,ANZEIGEN mit SET öffnen

    • Die Taste RIGHT so oft betätigen bis die Text-Telemetrie angezeigt wird

    • Um die Anzeige von "0m/s" in "MAG" umzuschalten, ein mal SET drücken.


  • Hier muss der Magnetwert unter "MAG" nun um 100% liegen und der Wert für die Inclination (incl) um den Wert,
    der in Klammern angezeigt wird.
    Ist der Magnetwert (oder die Inclination) deutlich abweichend (~10%-15% mehr oder weniger), sollte man die
    Kalibrierung neu durchführen!


  • http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/HoTT/Display1/HoTT-Display-MAG_DE.jpg?m=1500015793







Sat-Fix

Für alle GPS Funktionen wie PositionHold, ComingHome oder dem Wegpunkteflug wird das MKGPS Modul benötigt.
Außerdem muss, wie bei jedem Navigationsgerät, ein Sat-Fix vorhanden sein.

Um zu testen, ob der Kopter bereits einen Sat-Fix hat, kann man den GPS 3-fach Schalter am Sender nutzen.

Dazu steht der Kopter draußen, der Sender ist eingeschaltet und der Akku am Kopter eingesteckt.
Die Motoren sind aus!

Die Schalterstellungen:

  • Der 3-fach Schalter ist in der Stellung OFF

    • Der Kopter ist ruhig und piept nicht
  • Der 3-fach Schalter ist in der Stellung PositionHold oder ComingHome

    • Möglichkeit 1 -> Der Kopter piept im Sekundentakt => Es ist noch kein Sat-Fix vorhanden

    • Möglichkeit 2 -> Der Kopter ist ruhig => Ein Sat-Fix ist vorhanden - alle GPS Funktionen können genutzt werden.







Dynamic PositionHold

Ist die Funktion PositionHold aktiviert, hält der Kopter automatisch seine Position.
Möchte man nun die Position des Kopters verändern, bewegt man den Nick/Roll Stick einfach in die entsprechende Richtung.

Je nachdem ob die Funktion Dynamic PositionHold aktiviert oder deaktiviert ist, ist die Steuerung des Kopters bei eingeschalteter Funktion PositionHold (PH) unterschiedlich:

  • Funktion Dynamic PositionHold deaktiviert:

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

  • Funktion Dynamic PositionHold aktiviert:

    • 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 kann der Kopter sehr weich und genau gesteuert werden und eine genauere Positionierung, auch bei Wind, ist möglich.

Aktivieren kann man diese Funktion in den Einstellungen unter dem Reiter EasySetup: MK-Parameter







Signaltöne

Bei korrekt angeschlossener Navigationseinheit hat man zusätzliche Kontrolltöne.

Diese Töne sagen folgendes aus:

  • Sat-Fix Kontrolle => Piepen im Sekundentakt (siehe: Sat-Fix)

  • Umschalten per 3-fach Schalter auf OFF-PositionHold-ComingHome) => je ein Piep

  • Aktivieren von CareFree => ein längerer Piep







Softwareupdate und Funktionsprüfung

Über das KopterTool kann man die Software auf der NaviCtrl erneuern und auch die Funktion überprüfen.
Die aktuelle zueinander passende Software (KopertTool, NaviCtrl und FlightCtrl) kann man hier herunterladen: Download

Über den Anschluss Debug auf der NaviCtrl kann das MK-USB oder eine drahtlose Verbindung (wie z.B. der RangeExtender) für die Verbindung zum Computer angeschlossen werden.

Hat man das Terminalfenster im KopterTool geöffnet, kann man den Akku am Kopter anstecken.
(Einschalten des Senders nicht vergessen ;-))

Im Terminalfenster sollte man dann die Initialisierung sehen. Diese zeigt z.B. das Erkennen der SD Karte, die aktuelle Hardware- und Software-Version, ob ein interner oder ext. Kompass genutzt wird und (sofern vorhanden) was für eine Lizenz erworben und genutzt wird:

http://gallery3.mikrokopter.de/var/resizes/intern/KopterTool_ab_V2_0/TerminalWindow/Init-Navi.jpg?m=1447754112



Für ein Update der Software klickt man im Terminalfenster auf den Button Update Software (serial)... und wählt dann die Datei mit der neuen Software aus. Ein Klick auf Öffnen startet das Update.

Das Update selber wird in grün angezeigt. Sobald die weiße Initialisierung wieder durchgelaufen ist, ist das Update beendet.

http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/KopterTool_ab_V2_0/TerminalWindow/Update%20Navi.png?m=1446820364







MicroSD-Karte

In die NaviCtrl kann eine Micro SD-Karte in der Größe bis 2GB (in FAT16 formatiert) eingesetzt werden.
Hierauf werden dann automatisch alle Telemetriedaten des Kopters in einer GPX und KML Datei gespeichert.

Das aufgezeichnete LOG-File kann dann (bei Bedarf) mit unserem Programm GPX-Viewer ausgewertet werden.
Informationen zum GPX-Viewer und dem Inhalt der LOG Datei findet man hier: GPXViewer

Die SD-Karte wird wie unter Montage / Anschlüsse zu sehen ist, in die NaviCtrl eingesteckt.

Ist die Karte eingesteckt, wird nach einstecken des Akku automatisch eine Datei SETTINGS.INI angelegt.
Beim ersten Flug zusätzlich noch ein Ordner LOG in dem dann die LOG-Dateien abgelegt werden.

INFO
Wird eine neue Softwareversion eingespielt, können neue Funktionen über die SETTINGS.INI vorhanden sein.
Um diese dann nutzen zu können, sollte man nach dem Einspielen der neuen Software in die NaviCtrl, die auf der SD Karte vorhandene SETTINGS.INI löschen. Nachdem der Akku am Kopter neu eingesteckt wurde, wird diese Datei automatisch neu mit den benötigen Werten, erzeugt.

SETTINGS.INI

In der Datei SETTINGS.INI sind einige Einstellungen hinterlegt, die normalerweise nicht verändert werden müssen.
Möchte man dennoch hieran Änderungen vornehmen, kann man dies einfach per Editor auf dem Computer.

http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/MK-Baugruppen/NaviCtrl/NaviCtrl-V2.1/Settings_ini.jpg?m=1446809682

Die Werte in der SETTINGS.INI sind weitestgehend selbsterklärend.
Möchte man z.B. eine größere Geschwindigkeit beim manuellen Flug unter PositionHold oder beim Wegpunktflug erreichen, kann man den Wert für DYNAMIC_PH_SPEED erhöhen. Oder möchte man für die Positionsbestimmung anstelle der Satelliten "GPS" und "Glonas" z.B. GPS und BEIDOU verwenden, kann man den Wert unter GPS_SYSTEM_CFG anpassen.

Darstellung der Flugdaten in Google Earth

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







NMEA

Ab Software-Version 2.02a (FlightCtrl/NaviCtrl), kann über das UBlox Modul auch das NMEA Format ausgegeben werden.
Damit können die Positionsdaten des Kopters an z.B. Kameras mit integriertem Datenlogging übergeben und darauf gespeichert werden.

Die Ausgabe erfolgt über den Seriellen Ausgang der FlightCtrl V3 / NaviCtrl mit 57600 Baud (default) / TTL (5V).
Gesendet werden die Datensätze RMC & GGA. Der Abgriff erfolgt am Seriellen Port (FlightCtrl V3) oder dem "Debug" Port (NaviCtrl)
über die Kontakte PIN9 (TxD) + PIN7 (GND).




Einstellung


http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/MK-Tool/Sonstiges/SETTINGS_INI_NMEA_BAUD.jpg?m=1532340996

Damit das NMEA Format über PIN9 ausgegeben werden kann, muss eine microSD-Karte (max. 2GB/FAT16) in der NaviCtrl / FlightCtrl V3.0 genutzt werden.

Auf der micro SD Karte befindet sich die Datei "SETTINGS.ini". Diese Datei kann mit einem Text-Editor geöffnet und bearbeitet werden.
Den Ausgabeintervall des NMEA Signal stellt man mit dem Parameter NMEA_INTERVAL ein.

  • # NMEA Output interval in ms (0 = disabled)
    NMEA_INTERVAL = 0

Per Default ist die Ausgabe deaktiviert (NMEA_INTERVAL = 0)
Soll z.B. alle 500ms eine Ausgabe erfolgen, trägt man diesen hier ein (NMEA_INTERVAL = 500)

Die Ausgabe erfolgt dabei mit 57600 Baud. Dieser Wert kann ab der SW-Version 2.20 unter
dem Parameter "# Baudrate for the PC-UART" geändert werden.

  • WICHTIG:
    Wird der Wert für die Baudrate in der SETTINGS.INI geändert, erfolgt die Datenübertragung
    an allen Seriellen Ausgängen in dieser Geschwindigkeit !!!
    Nutzt man eine drahtlose Verbindung zwischen Kopter <-> PC muss auch diese dann an die neue Baudrate angepasst werden!

  • INFO:
    Sollte sich der Parameter "# NMEA Output interval in ms" nicht in der SETTINGS.INI befinden, kann die vorhandene "SETTINGS.ini" auf der microSD-Karte gelöscht werden. Nach dem Anstecken des Akku an den Kopter wird automatisch eine neue "SETTINGS.ini" mit den benötigten Parametern angelegt.




Ausgabe Überprüfen


http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/MK-Tool/Sonstiges/NMEA-Terminal.jpg?m=1532341796

Ist ein NMEA_INTERVAL in der SETTINGS.INI eingetragen, kann die Ausgabe der Daten im Terminalfenster des KopterTool überprüft werden.

Hierfür den Button [-> NaviCtrl] im KopterTool aktivieren und über den
Button [Firmware update & Terminal] das Terminalfenster öffnen.
Die Ausgabe der NMEA Daten kann dann z.B. so aussehen:







Anschluss


In diesen Beispielen ist der Abgriff beschrieben:

http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/MK-Baugruppen/FlightCtrl/FlightCtrl-V3.0/FC_V3_0_NMEA.jpg?m=1532416912

http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/MK-Baugruppen/NaviCtrl/NaviCtrl_NMEA.jpg?m=1532416983

Serial - FlightCtrl V3.0

Debug - NaviCtrl




Weiterführende Infos zu NMEA


Mehr Informationen zum NMEA Format kann hier eingesehen werden:







Error Codes / Fehlercodes

Wird am Kopter das GPS-System (NaviCtrl + Kompass + MKPGS) eingesetzt, kann beim kalibrieren der Gyros eventuell 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


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