Autopilot: nur durch Trimmung?

Forum - Technik & Flugzeuge
  • Hallo zusammen,

    ich überlege mir, ein ′poor man′s autopilot′ zu bauen, welches ausschließlich eine ′Altitude Hold′ Funktion hat und diese über den Elevator Trim realisiert, da mein Flieger, wie die meisten hier, bereits über eine elektrische Höhenrudertrimmung verfügt.

    Sprich, sobald das Modul eingeschaltet wird, wird die aktuelle barometrische Höhe konstant gehalten, indem kurze Impulse an den Trimmmotor gesendet werden.

     Was haltet ihr von der Idee, rein technisch?

    (Bitte kein für/wider bzgl. Autopilot im UL)

    Viele Grüße 

  • Moin,

    das macht iLevil mit ihrem Autopiloten so. Sie arbeiten dabei mit Trimtabs.

    ggf. funktioniert nur schwingend, wenn die Reibung in der Steuerung zu groß ist, aber das tut der grundsätzlichen Funktion keinen Abbruch.

    marcom schrieb:
    wird die aktuelle barometrische Höhe konstant gehalten

    ein vernünftig laufender, nicht zu sehr um die Zielhöhe eiernder Autopilot wird vermutlich Nickraten, Variometer und erst als drittes die Höhe als Eingangssignal brauchen. Der PID wird dann vermutlich leichter zu parametrieren sein.
    Zusätzlich würde ich für eine envelope protection (gibts da ein deutsches Wort?) Staudruck in den Regler einbauen.

    Oder einfach das Ding von iLevil ;-)

    Das für und wider braucht es hier wohl kaum, da die Steuerung nicht hart eingekoppelt ist, ist es auch kein Autopilot im Sinne der Zulassung.  

  • Ich könnte auf ein Arduino BLE setzen, welches von Haus aus schon eine IMU Plattform hat. Quasi für kurzfristige Vertikale Beschleunigung, stabilisiert durch den Barosensor. Variometer ist ja nur die zeitliche Ableitung vom Barosensor, könnte ich also anhand des Barosensors selber berechnen.

    Vielleicht stelle ich mir das naiv vor, aber Teilekosten von unter 100€ scheinen mir durchaus realistisch?

    Du hättest nicht zufällig Erfahrung mit einem ′guten′ Barosensor (mit Anschlussnippel, etwa 10 Hz Abtastrate und hohe ′Empfindlichkeit′)

  • marcom schrieb:
    Du hättest nicht zufällig Erfahrung mit einem ′guten′ Barosensor (mit Anschlussnippel, etwa 10 Hz Abtastrate und hohe ′Empfindlichkeit′)
    ich benutzte AMS 5915-1200-B für barometrische Werte zur Zufriedenheit.

    die üblichen Verdächtigen bmp085 und co tun es aber auch, einfach einen 3 gedruckten Aufbau mit Schlauchanschluss drüber.

    Für den Zweck eines pressure holds sollte aber Kabinendruck in Ordnung sein. Kleines Risiok, dass Lüftungsbetätigungen die Höhe etwas ändern kann man in der Testphase ja identifizieren.

    marcom schrieb:
    Vielleicht stelle ich mir das naiv vor, aber Teilekosten von unter 100€ scheinen mir durchaus realistisch?
    Teilekosten sind ja nicht alles... Der Aufwand für Auswahl geeigneter Servos, Reglerparametrierung und Testflüge dazu ist nach meinen Erfahrungen der größere Teil.

    Falls man aber ein wenig mehr als ein bischen Erfahrung mit Reglerprogrammierung hat, kann man das schon mal probieren. Lernt man halt was, und wenn es ist, sich einfach ein Gerät zu kaufen ;-)

  • Ja wobei das genau der Charme wäre, dass keinerlei Servos notwendig wären.

    Und wenn Altitude Hold funktioniert, könnte die Querrudertrimmung folgen - aber dazu wäre in der Tat weitere Hardware (inkl. Motor) notwendig.

    Und ein wenig Reglererfahrung ist vorhanden. Für Alt Hold würde ich vermutlich einen kaskadierten Regler implementieren. Innerer Regelkreis Pitch und äußerer dann eben Vertical Speed.

  • marcom schrieb:
    keinerlei Servos notwendig wären.
    die elektrische Trimmung ist ein Servo, fragt sich ob es zu langsam ist.

    Probier es aus. Ich hatte mich wegen Stickslip und Geschwindigkeit dagegen entschieden.

  • marcom schrieb:
    ich überlege mir, ein ′poor man′s autopilot′ zu bauen, welches ausschließlich eine ′Altitude Hold′ Funktion hat
    Viel wichtiger und sinnvoller wäre ein AP für die Längsachse. Meiner macht nur das und mir reicht das vollkommen. Höhe trimme ich ein und die ändert sich dann kaum noch.

    Chris

  • Chris_EDNC schrieb:
    Viel wichtiger und sinnvoller wäre ein AP für die Längsachse.
    Das ist deine persönliche Geschmackssache und abhängig vom Flugzeug. Spricht dafür, dass Dein Flieger doch nicht so besonders geradeaus fliegt.
  • Hatte ich mal probiert und es arbeitete nicht wirklich zufriedenstellend. Das erste Problem ist, dass die Trimmung eine gewisse Hysterese hat, dh. durch die Reibung hängt sie erst mal bei Betätigung eine Zeit lang auf der selben Stelle fest bevor sie sich bewegt. Zurück ist es dann genauso. Das bekommt man softwareseitig nur schwer in den Griff da nicht determiniert.

    Außerdem arbeitet die Trimmung bei bockigem Wetter zu langsam und zu ungenau.

    Fazit: In ruhiger Luft brauchst Du das nicht, da kannst Du auch mit einem Einachs-AP sauber und besser die Höhe manuell austrimmen, bei bockigem Wetter funktioniert es nicht. Wobei auch ein Zweiachs-AP mit Servo in Turbulenzen in leichten Flugzeugen etwas ruppig reagiert und irgendwann ganz abschaltet. Das steuert man manuell besser aus.

  • DIFH schrieb:
    Fazit: In ruhiger Luft brauchst Du das nicht, da kannst Du auch mit einem Einachs-AP sauber und besser die Höhe manuell austrimmen
    Genau so… Je nach Flieger auch nicht so schwierig zu implementieren. Ich möchte ihn keinesfalls mehr missen, der Komfort- und auch Sicherheitsgewinn ist enorm! 👍🏻

    Chris


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