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MK-Redundanz

Inhaltsverzeichnis

Redundancy at the MikroKopter
Demo-Video
What is needed:
1. Hardware
2. Software
The assembling
Settings
Function test
Fault simulation
1. I2C error
2. Motorausfall
Anlage F Austro Control

Redundancy at the MikroKopter

In some countries, only copters with redundant design are allowed (e.g. Austria).
Our electronics allow the redundant design of a MikroKopter.

Redundancy means, that important components have to be replaced in case of a fault and the MK should not crash if there is a failure of a (single) component (eg, motor, receiver, Flight Control, etc.).

To increase safety, the master- and slave- FlightCtrl V3 are connected to each other via CAN bus. This is used to monitor all functions and detect faults quickly in the event of a fault.

Should the master flight control fail, the control is transferred to the slave unit and the copter can be safely flown back.

With this concept the Austro Control gave a the MikroKopter the highest approval "D" !

Demo-Video

Here, the redundant system is described in a video:

What is needed:

Hardware

For a redundant configuration is required:

1x BL-Ctrl board "Redundant"
2x FlightCtrl V3 (Master + Slave)
- Shoplink -> Flight-Ctrl V3.0
1x GPS-System with compass
- Shoplink -> MK GNSS V4 + compass (Redundant)
1x Cable set "Redundanz"
- Shoplink -> Cable set Redundant for 2 FlightCtrl
2x Lipo Decoupler
- Shoplink -> Lipo Decoupler
  or
- Shoplink -> Lipo Decoupler XT60

INFO: With the FlightCtrl V3.0 and the redundant MK GPS you have also a redundancy with the navigation system

Software

If you use the redundant system you need on your master- and Slave-FlightCtrl a special software.
Here you can download the latest software including the matching KopterTool.

Latest Software + MikroKopter Tool
(ZIP Archive)

Please use a MKUSB for a update !!!

For a software update connect the MKUSB wit the right FlightCtrl.

The software "REDUNDANT_MASTER" is imported into the Master-FlightCtrl:
- Flight-Ctrl_MEGA1284p_V2_xxx_REDUNDANT_MASTER.hex
- Navi-Ctrl_STR9_V2_xxx.hex

the software "REDUNDANT_Slave" is imported into the Slave-FlightCtrl:
- Flight-Ctrl_MEGA1284p_V2_xxx_REDUNDANT_SLAVE.hex
- Navi-Ctrl_STR9_V2_xxx.hex

Information for installing the software can be found here: Link

The assembling

Here is pictorially described the assembly of the individual components.

MK-Tower

Okto XL V3 - Combi

Doppel Quadro V3 - Cool

Hexa XL V3 - Combi

Quadro V3 - Combi

Settings

To ensure that the operation is maintained in the event of a fault, the master and slave FlightCtrl must be set the same!

Master-FlightCtrl

To setup the Master-FlightCtrl connect the MKUSB (or a wireless connection) with the Master-FlightCtrl.
The settings for the mixer and the channels can be made as usual. It is recommended to copy the settings to all 5 settings (Parameterset).

Slave-FlightCtrl

To setup the Slave-FlightCtrl connect the MKUSB (or a wireless connection) with the Slave-FlightCtrl.
Copy now the settings of your Master-FlightCtrl into the Slave-FlightCtrl. Here it is also recommended to copy the settings to all 5 settings (Parameterset). In short:
- The mixer setting in your Master- and Slave-FlightCtrl must be the same
- The channel settings in your Master- and Slave-FlightCtrl must be the same
The redundant FC listens to the same stick positions and, just like the main FC, goes into the states "Calibrate", "Start", "Stop"

INFO:
If all settings / connections are right, you see in your Telemetry a "R" after you start the motors.

Function test

Slave-FlightCtrl

If the Slave-FlightCtrl is connected with the KopterTool, in the virtual display you see an "S" for Slave.
The green LED on your Slave-FlightCtrl is flashing fast
If you disconnect the Master-FlightCtrl (disconnect the Molex connector):
- The green LED on your Slave-FlightCtrl is flashing fast PLUS the red LED is ON
- On your BL-Ctrl the green LED is still ON, the red LED is still OFF

Master-FlightCtrl

If the Master-FlightCtrl is connected with the KopterTool, in the virtual display you see an "M" for Master.

Redundancy

After starting the motors via the transmitter, in the telemetry you see an "R"
-> this means that the redundancy is active
- Graupner HOTT -> MK-Telemetrie
- Jeti -> Jeti-Box
- KopterTool -> virtual display NaviCtrl

Logfile

During flight the copter record a LOG file with all telemetry data.
- Here you can also see if the redundancy was active:
((since V2.20) at the end of the LOG - open with Text-Editor)

In the LOG-File you can also see if it is from the Master- or Slave-FlightCtrl:

(since V2.20)

Fault simulation

Two errors with redundancy can be simulated:
- I2C error => Bus-failure of the Master-FlightCtrl
- Motor failure
$/!\$
If an motor fails, only the OktoCopter (8 engines) can compensate for this safely.
A HexaCopter (6 engines) can become unstable, a QuadroCopter (4 engines) crashes.

I2C error

To simulate this, a free channel on the transmitter is needed which is placed on a switch.
This channel is set in the settings to the user parameter 7 (see Picture):

Function:
- Switch OFF => Normal operation
  - All functions are controllable as usual - no error message
- Switch ON => The I2C-Bus of your Master-FlightCtrl is deactivated
  - The complete control is transferred to the Slave-FlightCtrl
  - A beep will sound at the Master-FlightCtrl
  - In the telemetry you can see the error message "37:Redundancy test"
  - The copter can be controlled as usual

Condition: The function is only activated if there is redundancy ('R' in the display).

$/!\$
For this test place your MikroKopter (with running motors) on the ground. Now "Switch OFF -> deactivate the I2C-Bus.
A beep will sound at the Master-FlightCtrl but the Motors will still run.
Lifting off and flying with the redundant FC is possible.
If this is OK, the test can also be carried out in flight.

$/!\$
For normal operation, change the user parameter 7 back to "0" !!!

Motorausfall

To simulate this, a free channel on the transmitter is needed which is placed on a switch.
This channel is set in the settings to the user parameter 6 (see Picture):

Function:
- Switch OFF => Normal operation
  - All functions are controllable as usual - no error message
- Switch ON => Motor Nr.1 is deactivated
  - The complete control is transferred to the Slave-FlightCtrl
  - In the telemetry you can see the error message "37:Redundancy test"
  - The copter can be controlled as usual

Condition: The function is only activated if there is redundancy ('R' in the display).
If the I2C error was previously simulated, the motor failure will NOT be executed!

$/!\$
For this test place your MikroKopter (with running motors) on the ground. Now "Switch OFF -> deactivate the Motor.
Motor Nr. 1 is off, all other motors will still run.
Lifting off and flying with the redundant FC is possible.
If this is OK, the test can also be carried out in flight.

$/!\$
For normal operation, change the user parameter 6 back to "0" !!!
$/!\$
If an motor fails, only the OktoCopter (8 engines) can compensate for this safely.
A HexaCopter (6 engines) can become unstable, a QuadroCopter (4 engines) crashes.

Anlage F Austro Control

If you want to allow your MikroKopter with redundancy in Austria, we have deposited information for this purpose:

Anlage F

-  ⇤ ← Revision 1 vom 12.08.2014 16:33 → 
  Größe: 20002
  Autor: LotharF
  Kommentar:
+   ← Revision 12 vom 12.03.2018 17:31 → ⇥
  Größe: 15652
  Autor: LotharF
  Kommentar:
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 Zeile 3:
-||<class="MK_TableNoBorder">Diese Seite als '''PDF-Dokument'''? Einfach auf das Symbol klicken und etwas warten... ---> ||<class="MK_TableNoBorder"><<PDFIcon>>||
+###########################################################################
||<class="MK_TableNoBorder">This page as an '''PDF-Document'''? Click on that Symbol and wait a little moment... ---> ||<class="MK_TableNoBorder"><<PDFIcon>>||<class="MK_TableNoBorder" width= 218px )> [[Redundant|{{attachment:symbols/Flagge_EN.jpg}}]]||
###########################################################################
-Zeile 6:
+Zeile 7:
-||<class="MK_Nav_Header">Redundanz||
}}}

{{{#!wiki MK_select1
 * {{http://mikrokopter.de/images/deu.gif}} [[Redundant|deutsch]]
}}}
<<BR>>
+||<class="MK_Nav_Header">MK-Redundanz||
}}}
###########################################################################
<<BR>>

##/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
## Bild rechts

{{{#!html
<div style="float: right; margin: 15px;">
}}}
{{ http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/sonstiges/Features/200px/Features-Redundanz.jpg?m=1500880086 }}
{{{#!html
</div>
}}}
##/////////////////////////////////////////////////////////////////////////

###########################################################################
<<BR>>
-Zeile 15:
+Zeile 27:
-<<BR>>

[[https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=69&products_id=844|Shoplink Okto XL V3 - Combi - Redundanz]]<<BR>>

[[https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=69&products_id=843|Shoplink Doppel Quadro V3 - Cool Redundanz]]<<BR>><<BR>>


##############################################################################


= Redundantes System =

In einigen Ländern sind Kopter seit neuestem nur mit redundantem Aufbau zugelassen. <<BR>>
So gibt es seit dem 01.01.2014 z.B. in Österreich ein Gesetz das erhöhte Anforderungen an die Betriebssicherheit von Kopter stellt.<<BR>>
Wir haben hierfür ein Konzept entwickelt und getestet, das einen redundanten Aufbau eines MikroKopter's erlaubt.<<BR>><<BR>>

'''Mit diesem Konzept wurde eine Zulassung in Österreich bei der Austro Control bis hin zur höchsten Anforderungskategorie D erreicht !'''<<BR>><<BR>>

Redundanz bedeutet, dass wichtige Komponenten ersetzbar sein müssen und der MK bei Ausfall einer (einzelnen) Komponente (z.B. Motor, Empfänger, FlightControl usw.) nicht abstürzen darf. <<BR>>
In Bezug auf Sicherheit und Zuverlässigkeit wurden die Systeme immer weiter entwickelt und verbessert.<<BR>>
Die Einführung des Oktokopters mit 8 Motoren brachte einen wesentlichen Beitrag zur Sicherheit.


##############################################################################


= Video =

Hier ist das Redundante System im Video beschrieben:

[[http://www.youtube.com/watch?v=IvrMn4AEAD0&feature=youtu.be|{{http://gallery.mikrokopter.de/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=147551&g2_serialNumber=2}}]]


##############################################################################


= Einbau einer redundanten FlightControl =

== Benötigt wird ==

 * Redundante BL-Regler ab V3.5
  * [[https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=69&products_id=844|Okto XL V3 - Combi - Redundanz]] oder 
  * [[https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=69&products_id=843|Doppel Quadro V3 - Cool Redundanz]]
 * eine zweite [[https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=69&products_id=802|FlightControl]] (Ab FC 2.1)
 * Redundantes Stecker-Set  
  *(im Set "Doppel Quadro V3 - Cool Redundanz" oder "Okto XL V3 - Combi - Redundanz" bereits enthalten)


== Redundanter Aufbau ==

Das System wird um eine redundante !FlightCtrl erweitert. Dazu verbindet man die zweite !FlightCtrl (Slave) über den 10-poligen Anschluss mit dem UART Anschluss des BL-Verteilers. Die Spannungsversorgung der Slave-!FlightCtrl kann dabei entweder direkt per angelötetetem Kabel (+/- zwischen FC und Verteiler) oder mit einem Molexkabel erfolgen. Wird das Molexkabel verwendet, __müssen__ die drei mittleren Leitungen entfernt werden (siehe Bilder)!

'''Lösung mit Okto-BL-V3.5'''

[[http://gallery.mikrokopter.de/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=154688&g2_serialNumber=1|{{http://gallery.mikrokopter.de/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=154691&g2_serialNumber=2}}]]


'''Lösung mit !DoubleQuadro-Cool V3.5'''

[[http://gallery.mikrokopter.de/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=154682&g2_serialNumber=1|{{http://gallery.mikrokopter.de/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=154685&g2_serialNumber=2}}]]



'''Funktionsprinzip:'''
 * Eine zweite FC wird 'von hinten' an die serielle Schnittstelle (UART) der BL V3-Regler angeschlossen. 
 * Der neue Datenbus (UART) ist an jedem Regler per Widerstand oder Diode entkoppelt, sodass ein einzelner Regler diesen Bus nicht lahm legen kann.
  * INFO: Seit der Verteiler Version 3.5 ist der redundante Datenbus bereits integriert.
 * Im Flug schickt die Slave-!FlightCtrl laufend Daten an die BL-Regler.
 * Die BL-Regler melden an die Master-!FlightCtrl, dass sie zusätzliche Daten bekommen. Im HoTT-Display wird das dann angezeigt.
 * Wenn die BL-Regler eine Störung auf dem I2C-Bus haben, oder keine Daten von der Master-!FlightCtrl bekommen, schalten sie sofort auf die Daten der zweiten Slave-!FlightCtrl um.
 * Das Umschalten funktioniert so reibungslos, dass der !MikroKopter dabei nicht ins Schwanken kommt.
 * Das funktioniert auch, wenn die Master-!FlightCtrl im Flug einen Reset macht oder die Versorgung der FC kurz unterbrochen wurde.
 * Die zweite Slave-.!FlightCtrl kann auch mit dem Set Navigation ausgerüstet werden.

/!\ '''Hinweis:''' <<BR>>
Eine Beschreibung, wie man ältere V3-Verteiler selber mit der Redundanz und den dazu benötigten Widerständen / Dioden umrüstet,<<BR>>
ist hier beschrieben: [[Redundant_old|Redundanz]]


##############################################################################


= Schaltplan =

Der Schaltplan zeigt die 

[[http://mikrocontroller.com/files/Redundant/Redundant_Schema_V1.pdf|{{http://gallery.mikrokopter.de/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=148737}}]]
[[http://gallery.mikrokopter.de/main.php/v/tech/Redundant_MK_V1.gif.html?g2_imageViewsIndex=2|{{http://gallery.mikrokopter.de/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=147547}}]]

/!\ Hinweis: die Schaltung des redundaten UART-Datenbusses ist bei V3.5-Verteilern bereits in der Leiterkarte integriert


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= Firmware =

Wird das redundante System verwendet, benötigt die Slave-!FlightCtrl eine spezielle Software. <<BR>>
Hier kann die Firmware herunter geladen werden: '''[[http://mikrocontroller.com/files/Redundant/|Download]]'''


== Einstellungen ==

Wichtig ist, dass __beide__ !FlightCtrl in __allen__ Parametersätzen (Settings) gleich eingestellt werden.

 * Die Mixer-Belegung der Master- und Slave-!FlightCtrl müssen übereinstimmen.
 * Die Kanalbelegung beider FCs muss gleich sein.
 * Die redundante FC hört auf die Stickstellungen und geht genau wie die Haupt-FC in die Zustände "Kalibrieren", "Starten", "Stoppen"
 
'''EInstellungen''' <<BR>>
 * Master-!FlightCtrl komplett einstellen (Kanäle, Mixer etc.).
 * Einstellungen in alle 5 Parametersätze (Settings) speichern.
 * Parametersatz (Setting) auf PC / Laptop speichern.

 * MK-USB an den 10-pol Anschluss der Slave-!FlightCtrl anschließen.
 * Gespeicherten Parametersatz öffnen und in alle 5 Parametersätze (Settings) der Slave-FC speichern.

 * MK-USB entfernen und UART Adapter auf Slave-!FlightCtrl aufstecken.
 * Über den Sender die ACC-Kalibrierung durchführen (Gas rauf + Gier rechts).
  * Dabei muss der Kopter absolut gerade stehen. Die Kalibrierung gilt dann für beide !FlightCtrl.
 * Kompass nach Anleitung kalibrieren ([[NaviCtrl_2.0#MK3Mag.Kompass_kalibrieren|Link]]).

Fertig. Nun sollte nach dem Starten der Motoren (Giros kalibrieren nicht vergessen) in der Telemetrienzeige ein "R" erscheinen.



##############################################################################


= Funktionstest =

== Test der Redundanten FC ==

 * Wenn beide FCs angeschlossen sind, Blinkt die grüne LED auf der redundanten FC schnell. Sie bekommt dann Daten von BL-Regler 1 und 5.
 * Wenn die Haupt-FC abgeklemmt wird (Molex-Stecker abziehen), blinkt die Grüne LED weiter und zusätzlich leuchtet die rote.
 * Wenn die Haupt-FC abgeklemmt wird, leuchten die roten Fehler-LEDs auf allen BL-Reglern NICHT!

== Test der Haupt FC ==

 * Wenn die Motoren per Sender gestartet werden, erscheint nach kurzer Zeit im Display des HoTT-Senders als erster Buchstabe in der untersten Zeile ein "R" -> das bedeutet, dass die Redundanz aktiv ist.

[[http://gallery.mikrokopter.de/main.php/v/tech/Redundanz_R_HoTT.gif.html|{{http://gallery.mikrokopter.de/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=152945}}]]

 Im Jeti-Display steht ein "R" hinter der Flugzeit:

[[http://gallery.mikrokopter.de/main.php/v/tech/Jeti_Redundance.jpg.html|{{http://gallery.mikrokopter.de/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=148757}}]]


Ausserdem wird ein "R" im virtuellen Display der NC angezeigt.

{{http://gallery.mikrokopter.de/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=152938&g2_serialNumber=1}}

Somit kann man den Zustand z.B. auch mit dem !KopterTool / portablen !KopterTool prüfen.



== Redundanz-Anzeige im Logfile ==

[[http://gallery.mikrokopter.de/main.php/v/tech/Redundanz_Logfile.gif.html|{{http://gallery.mikrokopter.de/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=152942}}]]

Siehe auch: SimpleGpxViewer


##############################################################################


= Fehlersimulation =

Zwei Fehler können simuliert werden: <<BR>>
 * I2C Fehler => Busausfall der Master-!FlightCtrl
 * Motorausfall
+<<BR>><<BR>>
###########################################################################



= Redundancy at the MikroKopter =

In some countries, only copters with redundant design are allowed ~-(e.g. Austria)-~. <<BR>>
Our electronics allow the redundant design of a !MikroKopter.

Redundancy means, that important components have to be replaced in case of a fault and the MK should not crash if there is a failure of a (single) component (eg, motor, receiver, Flight Control, etc.).<<BR>>

To increase safety, the master- and slave- !FlightCtrl V3 are connected to each other via CAN bus. This is used to monitor all functions and detect faults quickly in the event of a fault. <<BR>>

Should the master flight control fail, the control is transferred to the slave unit and the copter can be safely flown back.<<BR>>

'''With this concept the Austro Control gave a the !MikroKopter the highest approval "D" !'''



##############################################################################
<<BR>><<BR>><<BR>><<BR>>


= Demo-Video =

 Here, the redundant system is described in a video:

 [[http://www.youtube.com/watch?v=IvrMn4AEAD0&feature=youtu.be|{{http://gallery.mikrokopter.de/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=147551&g2_serialNumber=2}}]]


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<<BR>><<BR>><<BR>><<BR>>


= What is needed: =


== Hardware ==

For a redundant configuration is required:

 * 1x BL-Ctrl board "Redundant"
  * [[https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=69&products_id=809|Shoplink -> Quadro V3 - Combi]]
  * [[https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=69&products_id=831|Shoplink -> Hexa XL V3 - Combi]]
  * [[https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=69&products_id=811|Shoplink -> Okto XL V3 - Combi]]
  * [[https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=69&products_id=822|Shoplink -> Doppel Quadro V3 - Cool]]


 * 2x !FlightCtrl V3 (Master + Slave)
  * [[https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=69&products_id=920|Shoplink -> Flight-Ctrl V3.0]]

 * 1x GPS-System with compass
  * [[https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=69&products_id=972|Shoplink -> MK GNSS V4 + compass (Redundant)]]

 * 1x Cable set "Redundanz"
  * [[https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=69&products_id=981|Shoplink -> Cable set Redundant for 2 FlightCtrl]]

 * 2x Lipo Decoupler
  * [[https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=87&products_id=879|Shoplink -> Lipo Decoupler]]<<BR>>~-or-~
  * [[https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=87&products_id=880|Shoplink -> Lipo Decoupler XT60]]
 
~-INFO: With the !FlightCtrl V3.0 and the redundant MK GPS you have also a redundancy with the navigation system-~


<<BR>><<BR>><<BR>><<BR>>
----
<<Anchor(Software)>> 
== Software ==

If you use the redundant system you need on your master- and Slave-!FlightCtrl a special software. <<BR>>
Here you can download the latest software including the matching !KopterTool. 
<<BR>><<BR>>
----
||<class="MK_TableNoBorder"width="150px">||<class="MK_TableNoBorder"width="400px">'''Latest Software + !MikroKopter Tool <<BR>>~-(ZIP Archive)'''-~<<BR>><<BR>>~-Please use a MKUSB for a update !!!-~||<class="MK_TableNoBorder")>[[http://wiki.mikrokopter.de/Download?action=AttachFile&do=get&target=Software_MikroKopter.zip|{{attachment:symbols/Download-Button.png}}]]||
----
<<BR>>
For a software update connect the [[https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=69&products_id=922|MKUSB]] wit the right !FlightCtrl.<<BR>><<BR>>

 The software "REDUNDANT_MASTER" is imported into the Master-!FlightCtrl:
  * Flight-Ctrl_MEGA1284p_V2_xxx_REDUNDANT_MASTER.hex
  * Navi-Ctrl_STR9_V2_xxx.hex
<<BR>>
 the software "REDUNDANT_Slave" is imported into the Slave-FlightCtrl:
  * Flight-Ctrl_MEGA1284p_V2_xxx_REDUNDANT_SLAVE.hex
  * Navi-Ctrl_STR9_V2_xxx.hex

<<BR>><<BR>>
 Information for '''installing the software''' can be found here: '''[[en/SoftwareUpdate|Link]]'''

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<<BR>><<BR>><<BR>><<BR>>


= The assembling =

Here is pictorially described the assembly of the individual components.


== MK-Tower ==

[[ http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/sonstiges/redundanz/Redundant.jpg?m=1520330516 | {{ http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/sonstiges/redundanz/Redundant.jpg?m=1520330517 }} ]]

<<BR>><<BR>>
----

== Okto XL V3 - Combi ==

[[ http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/sonstiges/redundanz/Redundanz_FC_V3_und_OktoVerteiler.jpg?m=1520330519 | {{ http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/sonstiges/redundanz/Redundanz_FC_V3_und_OktoVerteiler.jpg?m=1520330520 }} ]]

<<BR>><<BR>>
----

== Doppel Quadro V3 - Cool ==

[[ http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/sonstiges/redundanz/Redundanz_FC_V3_und_DoppelQuadro.jpg?m=1520330517 | {{ http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/sonstiges/redundanz/Redundanz_FC_V3_und_DoppelQuadro.jpg?m=1520330518 }} ]]

<<BR>><<BR>>
----

== Hexa XL V3 - Combi ==

[[ http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/sonstiges/redundanz/Redundanz_FC_V3_und_HexaVerteiler.jpg?m=1520330518 | {{ http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/sonstiges/redundanz/Redundanz_FC_V3_und_HexaVerteiler.jpg?m=1520330519 }} ]]

<<BR>><<BR>>
----

== Quadro V3 - Combi ==

[[ http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/sonstiges/redundanz/Redundanz_FC_V3_und_Quadro.jpg?m=1520429046 | {{ http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/sonstiges/redundanz/Redundanz_FC_V3_und_Quadro.jpg?m=1520429046 }} ]]

##############################################################################
<<BR>><<BR>><<BR>><<BR>>



= Settings =

To ensure that the operation is maintained in the event of a fault, the master and slave FlightCtrl must be set the same! <<BR>>

~+__Master-!FlightCtrl__+~ <<BR>>

 To setup the Master-!FlightCtrl connect the [[https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=69&products_id=922|MKUSB]] (or a wireless connection) with the Master-!FlightCtrl.<<BR>>
 The settings for the mixer and the channels can be made as usual. It is recommended to copy the settings to all 5 settings (Parameterset).
<<BR>>

~+__Slave-!FlightCtrl__+~ <<BR>>
 To setup the Slave-!FlightCtrl connect the [[https://www.mikrocontroller.com/index.php?main_page=product_info&cPath=69&products_id=922|MKUSB]] (or a wireless connection) with the Slave-!FlightCtrl.<<BR>>
 Copy now the settings of your Master-!FlightCtrl into the Slave-!FlightCtrl. Here it is also recommended to copy the settings to all 5 settings (Parameterset).

 In short:
  * The mixer setting in your Master- and Slave-!FlightCtrl must be the same
  * The channel settings in your Master- and Slave-!FlightCtrl must be the same
 ~-The redundant FC listens to the same stick positions and, just like the main FC, goes into the states "Calibrate", "Start", "Stop"-~
<<BR>>

 
'''INFO:''' <<BR>>
If all settings / connections are right, you see in your '''Telemetry a "R"''' after you start the motors.



##############################################################################
<<BR>><<BR>><<BR>><<BR>>


= Function test =

== Slave-FlightCtrl ==

 * If the __Slave__-!FlightCtrl is connected with the !KopterTool, in the virtual display you see an "S" for Slave.<<BR>>{{ http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/sonstiges/redundanz/KopterTool-Slave-SW.jpg?m=1520350607 }}
 * The green LED on your Slave-!FlightCtrl is flashing fast
 * If you disconnect the Master-!FlightCtrl ~-(disconnect the Molex connector)-~:
  * The green LED on your Slave-!FlightCtrl is flashing fast PLUS the red LED is ON
  * On your BL-Ctrl the green LED is still ON, the red LED is still OFF
<<BR>>

== Master-FlightCtrl ==

 * If the __Master__-!FlightCtrl is connected with the !KopterTool, in the virtual display you see an "M" for Master.<<BR>>{{ http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/sonstiges/redundanz/KopterTool-Master-SW.jpg?m=1520350606 }}
 
== Redundancy ==

 * After starting the motors via the transmitter, in the telemetry you see an '''"R"''' <<BR>> ~--> this means that the redundancy is active-~
  * Graupner HOTT -> MK-Telemetrie<<BR>>{{ http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/sonstiges/redundanz/HoTT-Display_Redundanz.jpg?m=1520344543 }}
  * Jeti -> Jeti-Box<<BR>>{{ http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/sonstiges/redundanz/JetiBox-Redundanz.jpg?m=1520349298 }}
  * !KopterTool -> virtual display !NaviCtrl<<BR>>{{ http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/sonstiges/redundanz/KopterTool-Redundanz.jpg?m=1520350608 }}



== Logfile ==

 * During flight the copter record a LOG file with all telemetry data. <<BR>>
  * Here you can also see if the redundancy was active: <<BR>>

 [[ http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/sonstiges/redundanz/GPX-Redundant-YES.jpg?m=1520868116 | {{ http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/sonstiges/redundanz/GPX-Redundant-YES.jpg?m=1520868116 }} ]]<<BR>>
 ~-((since V2.20) at the end of the LOG - open with Text-Editor)-~
<<BR>><<BR>>

 In the LOG-File you can also see if it is from the Master- or Slave-!FlightCtrl: <<BR>>
 [[ http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/sonstiges/redundanz/LOG-Master.jpg?m=1520868117 | {{ http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/sonstiges/redundanz/LOG-Master.jpg?m=1520868117 }} ]]
 [[ http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/sonstiges/redundanz/LOG-Slave.jpg?m=1520868118 | {{ http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/sonstiges/redundanz/LOG-Slave.jpg?m=1520868118 }} ]]<<BR>>
 ~-(since V2.20)-~

##############################################################################
<<BR>><<BR>><<BR>><<BR>>


= Fault simulation =

 Two errors with redundancy can be simulated: <<BR>>
  * I2C error => Bus-failure of the Master-!FlightCtrl
  * Motor failure

 /!\ <<BR>>
 If an motor fails, only the !OktoCopter (8 engines) can compensate for this safely.<<BR>>
 ~-A !HexaCopter (6 engines) can become unstable, a !QuadroCopter (4 engines) crashes.-~

<<BR>><<BR>>
----

##/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
## Bild rechts

{{{#!html
<div style="float: right; margin: 15px;">
}}}
[[ http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/sonstiges/redundanz/KT-User-Redundanz.jpg?m=1520416509 | {{ http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/sonstiges/redundanz/KT-User-Redundanz.jpg?m=1520416510 }} ]]
{{{#!html
</div>
}}}
##/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
-Zeile 189:
+Zeile 262:
-Benötigt wird dazu ein freier Kanal am Sender der auf einen Schalter gelegt wird. <<BR>>
Dieser Kanal wird in den Einstellungen auf den ''Benutzer-Parameter 7'' gelegt: [[MK-Parameter/User|Link]].
 
 * Wenn dort der Wert > 150 wird (Schalter betätigt), schaltet die Master-!FlightCtrl den I2C-Bus ab und simuliert damit den Busausfall.
 * Bedingung: Die FC schaltet nur dann den Bus ab, wenn Redundanz voliegt ('R' im Display).

/!\ Zum Test sollte man zunächst den !MikroKopter bei laufenden Motoren am Boden stehen lassen und dann den I2C-Bus abschalten. Die Haupt-FC Piept dann wie bei I2C-Fehlern und die Motoren gehen nicht aus. Ein Abheben und Fliegen mit der redundanten FC ist dann möglich. Ist dies OK kann auch im Flug der Test durchgeführt werden.<<BR>> <<BR>>

'''Bitte beachten''' <<BR>>
Wird für die Master-!FlightCtrl eine NaviCtrl und GPS verwendet und auf der Slave-!FlightCtrl nicht, sind die Funktionen ''PositionHold, ComingHome'' oder ''CareFree'' im Fehlerfall nicht verfügbar und der Kopter muss manuell geflogen werden! Nur wenn die Slave-!FlightCtrl ebenfalls über eine NaviCtrl und GPS verfügt, stehen diese FUnktionen im Fehlerfall ebenfalls zur Verfügung.
+ To simulate this, a free channel on the transmitter is needed which is placed on a switch. <<BR>>
 This channel is set in the settings to the ''user parameter 7'' ~-(see Picture)-~:
<<BR>>
 
 __Function:__
  * Switch OFF => Normal operation
   * All functions are controllable as usual - no error message
 
  * Switch ON => The I2C-Bus of your Master-!FlightCtrl is deactivated
   * The complete control is transferred to the Slave-!FlightCtrl
   * A beep will sound at the Master-!FlightCtrl
   * In the telemetry you can see the error message "37:Redundancy test"
   * The copter can be controlled as usual
<<BR>>
 {i} Condition: The function is only activated if there is redundancy ('R' in the display).
<<BR>><<BR>>

 /!\ <<BR>>
 For this test place your !MikroKopter (with running motors) on the ground. Now "Switch OFF -> deactivate the I2C-Bus. <<BR>>
 A beep will sound at the Master-!FlightCtrl but the Motors will still run. <<BR>>
 Lifting off and flying with the redundant FC is possible. <<BR>>
 If this is OK, the test can also be carried out in flight.<<BR>><<BR>>

 /!\ <<BR>>
 For normal operation, change the ''user parameter 7'' back to "0" !!!

<<BR>><<BR>>
----

##/////////////////////////////////////////////////////////////////////////
## Bild rechts

{{{#!html
<div style="float: right; margin: 15px;">
}}}
[[ http://gallery3.mikrokopter.de/var/albums/intern/sonstiges/redundanz/KT-User-Redundanz.jpg?m=1520416509 | {{ http://gallery3.mikrokopter.de/var/thumbs/intern/sonstiges/redundanz/KT-User-Redundanz.jpg?m=1520416510 }} ]]
{{{#!html
</div>
}}}
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-Zeile 203:
+Zeile 305:
-Benötigt wird dazu ein freier Kanal am Sender der auf einen Schalter gelegt wird. <<BR>>
Dieser Kanal wird in den Einstellungen auf den ''Benutzer-Parameter 6'' gelegt: [[MK-Parameter/User|Link]].<<BR>>

 * Wenn dort der Wert > 150 wird (Schalter betätigt), wird ein Motorausfall an Motor 1 simuliert.
 * Bedingung: Die FC schaltet nur dann den Bus ab, wenn Redundanz voliegt ('R' im Display).

/!\ Achtung: 
 * Im Normalen Betrieb muss beim ''Benutzer-Parameter 6'' eine Null eintragen sein, damit das nicht versehentlich eintreten kann.
 * Nur bei Oktos testen. Quadrokopter und HexaKopter werden bei einem Motorausfall instabil und stürzen ab!







##############################################################################
+ To simulate this, a free channel on the transmitter is needed which is placed on a switch. <<BR>>
 This channel is set in the settings to the ''user parameter 6'' ~-(see Picture)-~:
<<BR>>
 
 __Function:__
  * Switch OFF => Normal operation
   * All functions are controllable as usual - no error message
 
  * Switch ON => Motor Nr.1 is deactivated
   * The complete control is transferred to the Slave-!FlightCtrl
   * In the telemetry you can see the error message "37:Redundancy test"
   * The copter can be controlled as usual
<<BR>>
 {i} Condition: The function is only activated if there is redundancy ('R' in the display).<<BR>> If the I2C error was previously simulated, the motor failure will NOT be executed!
<<BR>><<BR>>

 /!\ <<BR>>
 For this test place your !MikroKopter (with running motors) on the ground. Now "Switch OFF -> deactivate the Motor. <<BR>>
 Motor Nr. 1 is off, all other motors will still run. <<BR>>
 Lifting off and flying with the redundant FC is possible. <<BR>>
 If this is OK, the test can also be carried out in flight.<<BR>><<BR>>

 /!\ <<BR>>
 For normal operation, change the ''user parameter 6'' back to "0" !!!

 /!\ <<BR>>
 If an motor fails, only the !OktoCopter (8 engines) can compensate for this safely.<<BR>>
 ~-A !HexaCopter (6 engines) can become unstable, a !QuadroCopter (4 engines) crashes.-~




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<<BR>><<BR>><<BR>><<BR>>
-Zeile 224:
+Zeile 344:
-Die Austro Control benötigt in der Anlage F einige Daten zum Kopter und den Funktionen: <<BR>>




== Punkt 1: Ausfall Sender ==
 * Ausfall Sender
 * z.B. Stromversorgung Sender,Antenne unterbrochen, Elektronik Fehler.
 * Verbindung Sender zum Kopter ist unterbrochen. 
 * Pilot hat keine Möglichkeit mehr in die Steuerung einzugreifen

'''!MikroKopter-Lösung'''
 * Fällt die Verbindung zum Sender aus, wird das erkannt und es wird automatisch die Funktion "FailSafe" aktiviert.
 * Hierbei steigt (oder sinkt) unser Kopter dann automatisch auf eine vorher eingestellte Höhe, fliegt zurück zum Startpunkt und landet dann automatisch.
 * Hier gibt es ein Video dazu: https://vimeo.com/32788915

== Punkt 2: Ausfall Empfänger ==
Das selbe wie in Punkt 1.

== Punkt 3: Gestörte Datenverbindung ==
Das selbe wie in Punkt 1.

== Punkt 4: Triebwerksausfall ==
 * z.B. Ausfall eines Motors,Propellerverlust, Rotorverlust, Ausfall der Antriebsbatterie

'''!MikroKopter-Lösung'''
 * Verliert der OktoKopter einen Propeller oder es fällt ein kompletter Motor aus, kann der Kopter trotzdem weiter fliegen. (Siehe [[http://www.youtube.com/watch?v=IvrMn4AEAD0&feature=youtu.be|Video]]).
 * Der Ausfall eines Motors oder Antriebsstranges wird sofort erkannt und ausgeregelt. 
 * Bei Überlastung des Motors bzw. BL-Reglers (Überstrom oder Übertemperatur) wird der entsprechende Motor abgeregelt, geht aber nicht aus. 
 * In allen Fällen wird der Pilot per Telemetrie informiert. Z.B. per Sprachausgabe "Fehler Motor" 
 * Im Logfile lässt sich später sehen, welcher BL-Regler einen Fehler gemeldet hat -> falls sich ein Motordefekt langsam über die Laufzeit ankündigt.

== Punkt 5: Kurzschluss ==
 * z.B. in eingebauter Kamera oder Messsensoren, Betrieb bei Regen/Feuchtigkeit

'''!MikroKopter-Lösung'''
 * Vermeidung eines Kurzschlusses: Unsere Elektronik ist gekapselt unter einer Haube gegen Regen und äußere Einflüsse geschützt montiert.
 *  Kurzschluss an einem Motor: Die Motorregler erkennen das und schalten den Motor ab
 * Kurzschluss in einem Motorregler: Die Motorregler sind über eine definierte Leiterbahn (Shunt) abgesichert, sodass dieser dann vom Stromkreis getrennt wird.
 * Kurzschluss in der Steuerungselektronik: Die Steuerungselektronik ist redundant ausgeführt (siehe Punkt 7)
 * Mitgeführte Kameras nutzen eine Eigenversorgung oder strombegrenzte Spannungsregler und haben keinen Einfluss auf die Elektronik.

== Punkt 6: Ausfall der Bord - Stromversorgung ==
 * z.B. Kabelfehler in der Stromversorgung, Batteriefehler

'''!MikroKopter-Lösung'''
 * Es werden am Kopter zwei gleichwertige LiPos mitgeführt die jeweils an der Stromversorgung angeschlossen sind.
 * Sollte einer der LiPos ausfallen, übernimmt der zweite die Versorgung. Ein  * Absinken der Spannung wird automatisch erkannt und per Telemetrie signalisiert.

'''Es gibt verschiedene Stufen der Unterspannung:'''

'''Erste Stufe (z.B. 30% Restkapazität):'''
 * Der Pilot wird per Telemetrie informiert: Sprachansage "Unterspannung"
 * Ein akustisches Signal wird per Summer am MikroKopter ausgegeben
 * Die LED-Beleuchtung blinkt
 * In der Regel hat der Pilot dann noch 1-2 Minuten Zeit, den MikroKopter zu landen

'''Zweite Stufe (z.B. 20% Restkapazität):'''
 * Der MikroKopter fliegt automatisch zurück zum Startpunkt, wenn der Pilot nicht manuell steuert

'''Dritte Stufe (z.B. 10% Restkapazität):'''
 * Der MikroKopter geht in definierten Sinkflug, selbst wenn der Startpunkt noch nicht erreicht wurde. Das soll den totalen Absturz verhindern.

== Punkt 7: Störung/Ausfall der Fluglageregler ==
 * z.B. Elektronischer Fluglagenregler durch Störung ausgefallen

'''!MikroKopter-Lösung'''

Sollten unsere Fluglageregler ausfallen, greift automatisch die zweite FlightControl ein (Siehe Video).

'''Funktionsprinzip der redundanten Fluglageregelung:'''
 * Eine zweite FC (Fluglageregelung) wird 'von hinten' an die serielle Schnittstelle der einzelnen Motor-Regler angeschlossen. 
 * Der redundante Bus ist an jedem Regler per Widerstand entkoppelt, sodass ein einzelner defekter Regler diesen Bus nicht lahm legen kann.
 * Die BL-Regler melden an die Haupt-FC, dass sie zusätzliche Daten bekommen. Im Sender-Display wird das dann als "Redundanz bereit" angezeigt.
 * Wenn die BL-Regler eine Störung auf dem I2C-Bus haben, oder keine Daten von der Haupt-FC bekommen, schalten sie sofort auf die Daten der zweiten FC um.
 * Das Umschalten funktioniert so reibungslos, dass der MK dabei nicht ins Schwanken kommt
 * Dies funktioniert auch, wenn die Haupt-FC im Flug z.B. einen Reset macht  oder die Versorgung der FC kurz unterbrochen wurde .


== Punkt 8: Störung/Ausfall im Globalen Navigationssystems ==
 * z.B. Satelliten Empfänger ausgefallen (GNSS-Global Navigation Satellite System)

'''!MikroKopter-Lösung'''
 * Die Anzahl der Satelliten des GPS-Empfängers wird überwacht und per Telemetrie angezeigt.
 * Die Stärke und Inklination des Erdmagnetfeldes wird gemessen und dient so der Überwachung des Kompass-Signals.
 * Eine eigenständige Einheit (NaviControl) ist für die GPS-Navigation zuständig. 
 * Ein Total-Ausfall dieser Einheit wird von der FlightControl erkannt, die dann auf manuelle Steuerung umschaltet und den Piloten per Telemetrie informiert.

'''Vor dem Start:'''

Der Pilot wird bei gestörtem Erdmagnetfeld oder fehlendem GPS-Signals informiert und kann den MikroKopter nicht starten.

'''Im Flug:'''

Fällt das Navigationssystem aus oder GPS oder Kompass sind gestört (Sonnenstürme, GPS-Abschattung usw.), schaltet der MikroKopter in den manuellen Modus und der Pilot wird über die Telemetrie informiert. Z.B. per Sprachansage: "Fehler GPS"

Zudem kann der Pilot jederzeit den GPS-Modus über den Sender ausschalten und dann manuell steuern.


== Punkt 9: Störung/Ausfall in der Telemetrie ==
 * z.B. Sensorfehler, Übertragungsfehler

'''!MikroKopter-Lösung'''
 * Die Telemetrieübertragung ist nicht für den Flug des Kopters relevant. So wird z.B. Unterspannung noch akustisch und optisch angezeigt.
 * Sollte diese Übertragung ausfallen, hat dies keinen Einfluss auf das Flugverhalten des Kopters. 


== Punkt 10: Thermische Überlastung der Batterie ==
 * z.B. interner LiPo Akkufehler oder Überlastung durch zu hohen Strom/Unbalance

'''!MikroKopter-Lösung'''
 * Am Kopter werden zwei LiPos mitgeführt die jeweils an der Stromversorgung angeschlossen sind.
 * Sollte einer der LiPos plötzlich ausfallen, übernimmt der zweite die Versorgung.
 * Überlastung der Batterie kündigt sich erfahrungsgemäß durch Unterspannung an. Dann greifen die unter Punkt 6 beschriebenen Mechanismen.

== Punkt 11: Flugschreiber ==
 * Aufklärung von Störungen oder Abstürzen

'''MikroKopter-Lösung'''

[[http://gallery.mikrokopter.de/main.php/v/uploads/MKGPXToolScreenshot.png.html|{{http://gallery.mikrokopter.de/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=114889}}]]

 * Im MikroKopter werden alle Flugrelevanten Daten mit bis zu 5Hz auf SD-Karte geloggt
 * Im Falle eines Absturzes kann die Micro-SD-Karte aus der Navigationsplatine entfernt werden. Die Daten können dann am PC ausgewertet werden.
 * selbst nach Bergungen unter Wasser konnten in der Vergangenheit noch die Daten ausgelesen werden.
 * Aufgezeichnet werden z.B.:
  * Flughöhe
  * GPS-Position
  * Spannungen
  * Temperaturen
  * Steuerbewegungen und Schalterstellungen
  * Fehlermeldungen z.B. Motorfehler (Stehen gebliebener Motor)
  * Motorströme (Einzelströme)
  * Magnetwerte des Kpompassensors
  * Anzahl GPS-Satelliten

== Punkt 12: Fluggrenzen ==
 * Eingrenzung des Flugbereichs
 * Fehlbedienung des Piloten, z.B. Flug ausserhalb der Sichtweite
 * Abdriften bei Sturm

'''MikroKopter-Lösung'''

Beim !MikroKopter können Fluggrenzen eingestellt werden: 
 * maximale Höhe (z.B. 100m)
 * maximale Entfernung (z.B. 250m)
 * maximaler Radius für Wegpunkteflug (z.B. 250m)
 * Sicherheitsradius für automatisches Landen (z.B. 300m)
Der Pilot kann dann weder die maximale Höhe, noch die Entfernung überschreiten.


Wenn der MikroKopter trotzdem den Sicherheitsradius verlassen würde, geht der Kopter automatisch in den Sinkflug über (Sinkgeschwindigkeit 3m/sek) und schaltet automatisch in den ComingHome-Modus um. Dann wird der Sinkflug nur abgebrochen, wenn der MK wieder innerhalb des Sicherheitsradius kommt. Mit dieser Funktion wird verhindert, dass ein Kopter z.B. bei Sturm zu weit weg fliegt.

Die maximale Grenze für den Wegpunkteflug verhindert, dass zu weit entfernte Punkte angeflogenwerden. Z.B. wenn versehentlich eine falsche Wegpunktliste geladen wurde, die 100km entfernt wäre.
+If you want to allow your MikroKopter with redundancy in Austria, we have deposited information for this purpose:
 * [[http://wiki.mikrokopter.de/Download?action=AttachFile&do=get&target=INFO-Anlage_F.txt|Anlage F]]





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