Anleitung zur Flugdatenauswerte-Software MK_GPX
Einführung
Verwendungszweck
Diese Software wird zur Analyse von so genannten GPX-Dateien verwendet, wie sie z.B. vom der Flight-/ Navi-Control des MikroKopter-Projekts aufgezeichnet wird. Es werden statistische Daten zur Flugzeit sowohl tabellarisch, grafisch als auch in Textform ausgewertet. Dem Anwender wird durch die Software die Möglichkeit gegeben, sich einen Überblick über den gesamten Flugverlauf oder über bestimmte Flugabschnitte zu verschaffen.
Entstehung des Programms
Zahlreiche interessante und auch gut gemachte Programme zur Auswertung von GPX-Dateien tummeln sich im Internet. Leider sind sie für die Auswertung der Flugdaten des MikroKopters nur eingeschränkt verwendbar. Es lassen sich zum Beispiel die von der Flight-Control bzw. Navi-Control in der GPX-Datei aufgezeichneten Werte, wie Spannung, Strom, Energieverbrauch, oder auch die Werte, die sich auf das Flugverhalten und die Steuerung beziehen nur eingeschränkt oder überhaupt nicht auswerten.
Dies war der Anlass zur Entwicklung der MK-GPX Software im Herbst 2009 durch mdt. Heute beinhaltet die Software eine Menge der ursprünglich fehlenden Eigenschaften, die die Flugnachbereitung, Analyse und die Suche nach möglichen Fehlern wesentlich erleichtern.
Danksagung
Für die zahlreichen Ideen und Vorschläge zur Erweiterung und Verbesserung der Auswerte-Software möchte ich mich bei allen Usern, die sich im MK-Forum geäußert haben, herzlich bedanken. Weitere Vorschlägen werden gerne aufgegriffen und wenn möglich natürlich auch umgesetzt.
Lizenz
Hinweise zum Rechtlichen können in der Datei ”License.txt” nachgelesen werden.
Version
Weitere Hinweise zur Programm-Version, Neuerungen, bereinigter Fehler usw. sind in der Datei ”Versionen.txt” enthalten.
Download
Hier kann die neue MK-GPX (MDI) sowie auch die ältere hier beschriebene MK-GPX Software heruntergeladen werden:
MK-GPX (MDI) beta
Bedienung der Software
Die Programmoberfläche ist so angelegt, dass sich die Bedienung der Software eigentlich von selbst erklärt. Im Folgenden werden die einzelnen Programmteile beschrieben.
Die MK-GPX Programmoberfläche
Die Oberfläche besteht aus insgesamt drei Bereichen. Dem Menü, der Arbeitsoberfläche, welche die GPX-Daten als Baumstruktur, tabellarisch und grafisch sowie als Einzeldatensatz darstellt und eine statistische Aufbereitung der Daten zeigt. Im dritten Bereich, der Statusleiste, kann der aktuell angezeigte Datensatz sowie der Dateiname und die unterstützte MikroKopter-Version nachgeschaut werden.
Das MK-GPX Menü
Das Menü beinhaltet drei Gruppen, ”Datei”, ”Optionen” und die ”Hilfe”. Auf sie soll im Folgenden etwas näher eingegangen werden.
Datei
Unter diesem Menüeintrag befinden sich drei Menüpunkte:
Öffnen
Öffnet eine ausgewählte GPX-Datei.
Drucken
Druck der Protokoll-Seite(n).
Beenden
Beendet das Programm.
Optionen
Hier finden sich mehrere Menüpunkte:
Horizont
Der künstliche Horizont wird ein- oder ausgeblendet.
Kompass
Der Kompass wird ein- oder ausgeblendet.
Altitude
Das Altimeter wird ein- oder ausgeblendet.
Airspeed
Die Airspeed wird ein- oder ausgeblendet.
Vario
Das Variometer wird ein- oder ausgeblendet.
autoShow
Durch Anklicken kann diese Option ein- oder ausgeschaltet werden. Sie dient dazu, im aktiven Zustand, nach der Selektion einzelner oder aller Datensätze direkt zur Auswertung zu springen.
1024 x 600
Durch aktivieren diese Option kann die Programmoberfläche an kleinere Bildschirme mit einer Auflösung von 1024 x 600 Pixel angepaßt werden.
Einstellungen
Hier kann das Aussehen und die Einstellungen der Grafiken, die Grenzwerte der Empfangssignale und der LiPo-Zellenspannung, sowie die Auswahl der Sprache vorgenommen werden.
Hilfe
Das Hilfe Menü enthält drei weitere Menüpunkte:
MK-GPX Hilfe
Die Hilfe-Datei.
MK-GPX Homepage
Ein Link der zur Site des Programmentwicklers führt.
Info
Hier befindet sich die aktuelle Versions-Nummer, die unterstützte MikroKopter-Version und der Copyright Verweis.
Die Programmoberfläche
Die GPX-Daten
Zwei Bereiche zeigen den Inhalt der geladenen GPX-Datei an. Auf der linken Seite wird die Struktur der Datei als Baum dargestellt, welcher mit Hilfe der ”+” oder ”-” -Symbole auf- oder zugeklappt werden kann.
Auf der rechten Seite erscheint die Datei in tabellarischer Form. Hier kann ein einzelner Datensatz selektiert werden, der dann in der Auswertung angezeigt wird.
Selektierte Daten auswerten
Werden mehrere oder auch alle Datensätze selektiert, kann über das Kontext-Menü (rechte Maustaste) eine Bereichsauswahl getroffen werden, die dann ebenfalls in der Auswertung zur Verfügung steht.
Alle Daten auswerten
Ist ein bestimmter Bereich ausgewählt worden, kann dies durch einen erneuten Aufruf des Kontext-Menüs ”alle Daten auswerten” rückgängig gemacht werden.
In Abhängigkeit der Einstellung ”Optionen autoShow” wird nach der Kontext-Menü-Auswahl direkt zur Auswertung gesprungen.
Auswertung der Daten
In der Auswertung sind sechs Diagramme, zur Visualisierung des aufgezeichneten Flugs vorhanden. Von den linken fünf Diagrammen sind vier fest vorgegeben, hier können nur die Achsen und die Farben in den ”Optionen Einstellungen Grafik” angepasst werden, das fünfte kann über die ”Optionen Einstellungen frei gewählte Grafik” auch durch die darzustellende Kurve angepasst werden. Rechts oben im Fenster werden die Tracks als 2D-Plott ausgegeben. Die Kompassrose kann durch Linksklick, in einem der vier Quadranten des Fensters, positioniert werden.
Die Grafikauswahl
Mit Hilfe der beiden Pfeile (auf/ab), im Grafik-Fenster, kann zur nächsten bzw. vorherigen auswählbare Grafik gewechselt werden. Ist unter Optionen ” 1024 x 600” aktiviert, kann zusätzlich auch zur Grafik ”Groundspeed” gewechselt werden.
Die Datensteuerung
Durch die Datensteuerung kann zu jedem Datensatz navigiert werden, der rechts im Fenster angezeigt wird. Hierzu kann mit Hilfe der Tasten der Datensteuerung zum Anfang, zum Ende oder nur ein einzelner Schritt vor- oder zurückgegangen werden. Wird die Einzelschritt-Taste länger betätigt, bewegt man sich entsprechend der Tasten-Funktion durch die Datei. Die aktuelle Position wird durch die Marker im Graph ersichtlich.
Durch Eingabe der Datensatznummer kann auch direkt zum gewünschten Datensatz gesprungen werden. Ebenso kann in einem der linken Graphen, durch einen Mausklick mit der linken Taste, der Marker zum gewählten Datensatz bewegt werden.
In der Anzeige des aktuellen Datensatzes werden neben den anderen Daten die Flags des MikroKopters auch durch kleine Leuchtdioden angezeigt. Dabei bedeutet die Farbe grün ”ein” und die Farbe rot ”aus”.
Die Bedeutung der MK-Flags in der MK Auswerte-Software
Durch die Flags werden bestimmte interne Betriebszustände des MK ausgedrückt. Wenn man sich mit der Maus über die entsprechenden Label bewegt, wird ein Hilfetext zu den Flags angezeigt.
Free: |
Frei |
PH: |
Position Hold |
CH: |
Coming Home |
RaLi: |
Range Limit |
NoSL: |
No Serial Link |
TaRe: |
Target Reached |
ManC: |
Manual Control |
F8: |
Reserved |
Die grafische Anzeige
Die Anzeigen der Flugparameter sind auf der linken Seite des Fensters untereinander dargestellt, um einen guten zeitlichen Überblick über die einzelnen Kurven zu erhalten. Grafiken, die mehrere Kurven enthalten, führen in der Benennung die zugehörige Farbe in Klammern mit, z.B. blau (bl). Hierbei werden vorwiegend die üblichen technischen Abkürzungen für die Farbe verwendet (i.d.R. die ersten beiden Buchstaben).
Die Grafik Compass/Course
Der Compass (blau) zeigt die Ausrichtung der MK-Nase an. Der Course dagegen zeigt die Bewegungsrichtung (vorwärts, rückwärts oder seitlich) des MikroKopters an.
Instrumente zur Anzeige der Fluglage
Die fünf Instrumente können über das Menü Optionen ein- bzw. ausgeschaltet werden. Sie zeigen die wichtigsten Daten visuell an, können frei angeordnet und auch skaliert werden.
Die Protokollseite
Im Protokoll werden (fast) alle wichtigen Ereignisse, begonnen mit dem Zeitpunkt des Ladens einer neuen Datei bis zur Anzeige, notiert. Dabei wird neben der maximal komplett unterstützten Firmware des MikroKopters auch die aktuelle Programm-Version mit Link zur Entwicklerseite, und die Auswertezeit sowie der Dateinamen mit Pfad protokolliert. In einer weiteren Zeile wird auch die ungefähre Einstellung des Parameters ”GPXLogging” in der Ini-Datei, die sich auf die GPX-Aufzeichung bezieht, angezeigt. Die Genauigkeit des Wertes nimmt mit der untersuchten Dateigröße zu.
Bei der Auswertung werden ggf. auftretende Fehler und Fehlerort notiert. Auch die unterstützten Variablen und ”Extensions” der GPX-Datei sind zur Kontrolle vermerkt.
Flug-Statistik
Hier sind die wichtigsten Daten der Aufzeichnung mit Min.- und Max.-Werten und ggf. mit Hinweisen zu besonderen Auffälligkeiten eingetragen.
Die Einstellungen
Die Oberfläche dieses Fensters gliedert sich in vier verschiedene Bereiche, den Achsen, der Grafik, der auswählbaren Grafik und den sonstigen Einstellungen. Das Fenster lässt sich parallel zum Hauptfenster öffnen, so dass die durchgeführten Änderungen sofort begutachtet werden können.
Achsen
Hier lassen sich die fünf Grafiken einstellen. Dazu muss die jeweilige CheckBox deaktiviert werden. Die X-Achse kann nur für alle Graphen gemeinsam verändert werden. Durch das Eingabefeld Teilung kann die Unterteilung der Achse bei Bedarf angepasst werden. Die Stellen verändern den Dezimalteil der angezeigten Zahl. Bei der Y-Achse kann durch die Eingabefelder ”min.” und ”max.” der entsprechende Grenzwert gesetzt werden. Die Taste ”Übernehmen” führt die Änderungen aus.
Grafik
Unter diesem Reiter können die Kurven, der fest vorgegebenen Grafiken, in der Farbe angepasst werden. Das Aus- bzw. Einblenden einzelner Kurven wird durch die zugehörige CheckBox erledigt.
Auswählbare Grafik
In der Grafikauswahl werden fünf verschiedene Konstellationen angeboten, die durch Anklicken ausgewählt werden können. Unter ”Kurve anzeigen/ausblenden” lassen sich wie oben erklärt die Eigenschaften verändern.
Grenzwerte
Die Einstellung der Grenzwerte dient zur schnellen Erkennung von möglichen Fehlerquellen, welche in der Statistik im Protokoll ausgegeben werden und in der Auswertung durch kleine Leuchtdioden, in den Farben ”grün” (ok), ”gelb” (grenzwertig), ”rot” (kritisch) und ”blinkend rot” (sehr kritisch) angezeigt werden. Die Grenzwerte lassen sich über die Eingabe-Boxen an die gewünschten Werte anpassen.
Im Kasten ”Empfang/Warnstufen” werden die Einstellungen für die Grenzwerte der Satelliten, für RC-Quality und RC-RSSI (Received Signal Strength Indicator) vorgenommen.
Im Kasten ”LiPo/Warnstufen” wird die Spannung der LiPo-Zelle, in 10-tel Volt dargestellt [dV] (deciVolt), eingestellt.
Sonstiges
Hier lässt sich die gewünschte Sprache einstellen. Die gewählte Sprache wird für die meisten Bereiche sofort wirksam. Ausgenommen davon ist das Protokoll, hier wird die Änderung erst nach dem (erneuten) Laden einer Datei wirksam.
