urubu: linux uav

Energia Open Source

Linux UAV: Urubu

terça-feira, 6 de Outubro de 2009

Energia Open Source

Dissecação do projectoObjectivos

UAV com vôo autónomoControlo remoto, re-planning de missão em vôo, manual, por canalTelemetria + glass cockpit

RequisitosAHRS: Attitude and Heading Reference SystemState based actuation: E = D - CQuantificador de actuação nas superfícies móveis: PIDSensores para construção da estimativa do estadoFiltros para correcção de leituras dos sensoresUm simulador ajuda a evitar custos duplicados (FAIL)


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Componentes

Linux


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Flightdirector @ linux: SimulaçãoX-Plane (www.x-plane.com)

Funciona em Linux, Mac, Win“Free”

Not a gameUsado para R&D pela indústria: Cirrus, Cessna, CarterCopterSimulação aerodinâmica com qualidadeCertificado para treino pela FAA

Telemetria/Controlo UDPProfiling de execução flightdirectorAvaliação do resultado da actuaçãoEstabelecer limites seguros


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Flightdirector @ linux: Método de Simulação

acquisition_sim

filter_task

ahrs

missionnavigation

telemetryactuator_sim

X-Plane control


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Groundstation link to Flightdirector


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Full simulation


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Hardware Setup


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Radio RX HackHardware não suporta geração de sinais de controloSolução: Hack radio receiver


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Análise Sinal ReceiverSoftware hack


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Custom Hardware Design


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Dificuldades along the wayPID: AAARRRRRRGGGHHGHH


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Dificuldades along the wayExtended Kalman Filter v2.0: AAARRRRRRGGGHHGHH


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Linux FlightDirectorFamiliaridade: POSIX, glibc vs HW tied libs (avrlib)Dev Tools: arm-gccIntervenção simplificada vs firmware

FlexibilidadePackaging/upgrading trivial: OpenEmbedded / buildroot (uclibc)

OpenEmbedded: Simple, yet complex (RTFM)Pacotes ipkSuporta override de configurações (make menuconfig)Gera kernel image+ fs tree ou fs image (ro)Suporta configs para boot em removable flash (req uboot)Suporta > 60 arquitecturas*


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OpenEmbedded Sample Build

Quick Recipe:Checkout sourceAppend source path to PATHBuild ($ bitbake gumstix-basic-image)

Custom Recipe:Edit menuconfigTweak config files (packages, hardware specs)build ($ bitbake my-custom-image)


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OpenEmbedded Deployment

Multiplos ambientes deploy:Kernel + fs image on flashKernel on flash, fs on card/ata (w/ hw, fs drivers)Intermediate boot: stage 1 kernel on flash, kernel + fs on card, etc

Colecção razoavelmente grande de software/driversWired/Wireless networkingAudioGFX, 3D (OpenGL ES)


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OpenEmbedded URUBU (v1)Build conf

MACHINE_FEATURES:flash, mmc, usb, i2c, spi, lcd, wifi, ethernetModules: FEATURE_MATCH, proc/gpio, fat, ext3Packages: busybox

Script boot:uboot$ mmcinituboot$ setenv bootargs console=ttyS0,115200n8 rootdelay=1 root=/dev/mmcblk0p2uboot$ fatload mmc 0 a2000000 uimageuboot$ bootm a2000000

Install:$ bitbake -c gumstix-custom-basix$ cd /media/rootfs$ sudo tar -zxf $GUMSTIXOE/tmp/deploy/glibc/images/gumstix-custom-basix/Angstrom-gumstix-basic-image-glibc-ipk-2007.9-test-20090913-gumstix-custom-basix.rootfs.tar.gz$ cd $GUMSTIXOE/tmp/deploy/glibc/images$ cp uImage-2.6.21-r1-gumstix-custom-basix.bin /media/KERNEL/uImage


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OpenEmbedded URUBU FS Tree


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Check these out

ElectrónicaSparkfun, Analog Devices, ATMEL/Arduino, Gumstix

DSPKalman Filtering, Runge-Kutta Integration, PID, DCM, Quaternions

SoftwareOpenEmbedded, buildroot.uclibc.org, AVRlib, Arduino IDE


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