Kompasa kļūda dronam reti nozīmē, ka kompass ir salūzis. Vairumā gadījumu sensors strādā nevainojami — tas mēra magnētisko lauku, kuru izkropļojusi tava pacelšanās vieta. IMU kļūdām ir pavisam cita loģika. No tā, vai saproti, kurš sensors sūdzas un kāpēc, ir atkarīgs, vai problēmu atrisināsi divās minūtēs vai padarīsi to sliktāku ar panisku kalibrēšanu.
Divi sensori, divi dažādi uzdevumi
Kompass ir magnetometrs. Tas mēra Zemes magnētisko lauku, lai noteiktu, kurp gaisa kuģis ir pavērsts. IMU (inerciālā mērvienība) ir akselerometru un žiroskopu komplekts, kas seko stāvoklim un kustībai — cik drons ir sasvēries un cik ātri tas griežas un paātrinās.
Šī atšķirība ir traucējummeklēšanas pamatā. Kompasa problēmas gandrīz vienmēr saistītas ar vidi. IMU problēmas gandrīz vienmēr saistītas ar temperatūru, virsmu vai aparatūru. Ja abas sajauc vienā "sensoru problēmā", pilots beigās kalibrē nepareizo lietu nepareizā vietā. Kā šie dati baro pozīcijas noturēšanu un atgriešanos mājās, skaidro nodarbība par GNSS, kompasu un sākuma punktu — šis raksts paliek pie traucējummeklēšanas.
Kompasa kļūdas: vainīga parasti ir pacelšanās vieta
Zemes magnētiskais lauks ir vājš. Jebkas feromagnētisks vai strāvu vadošs drona tuvumā to lokāli izliec, un lidojuma kontrolieris redz kursu, kas nesakrīt ar visu pārējo, ko tas zina. Biežākie vaininieki:
- stiegrojums betona laukumos, tiltos, stāvvietās un bruģētās pilsētas platībās
- auto — drons, kas paceļas no auto jumta vai bagāžnieka malas, atrodas dažus centimetrus no lielas tērauda masas
- metāla jumti, žogi, kanalizācijas lūkas, sliedes
- magnetizēti futrāļi un piederumi — planšetes vāki ar magnētisko aizdari, skaļruņu magnēti, daži nosēšanās paklāji ar magnētisko slēgumu
- elektrolīnijas un transformatoru stacijas
Tipiskie simptomi: brīdinājums par kompasa traucējumiem pirms pacelšanās, kursa bultiņa kartē, kas rāda nepareizā virzienā, vai atteikšanās ieiet pozīcijas noturēšanas režīmā.
"Toilet bowl" efekts
Viens simptoms parādās nevis uz zemes, bet lidojumā: drons riņķo vai spirālē ap punktu, lai gan it kā notur pozīciju, — kā ūdens noskalojamā podā. Tā notiek, kad kursa aprēķins ir nepareizs: katra GNSS pozīcijas korekcija stumj gaisa kuģi mazliet nepareizā virzienā, un kļūdas saķēdējas aplī. Uztver to kā kompasa, nevis GNSS problēmu: nekavējoties nolaidies, pārvietojies uz tīru vietu un neuzticies atgriešanās funkcijai, kamēr kurss nav sakārtots.
Kāpēc kalibrēšana uz traucējumu avota visu pasliktina
Kalibrēšana kompasu "neatiestata". Tā iemāca lidojuma kontrolierim, kā izskatās vietējais magnētiskais lauks, lai varētu atņemt paša drona magnētisko nospiedumu. Ja šo procedūru veic blakus auto vai uz stiegrota betona, izkropļotais lauks tiek iecepts korekcijas tabulā. Tagad drons būs nepareizi kalibrēts visur citur — arī vietās, kur iepriekš lidoja bez problēmām.
Tāpēc ražotāju atbalsta lapu standarta ieteikums ir kalibrēt atklātā vietā, tālāk no metāla konstrukcijām un transportlīdzekļiem, un tāpēc kompasa brīdinājums sliktā vietā ir signāls pāriet citur, nevis kalibrēt uz vietas.
Kad kalibrēt kompasu — un kad nevajag
Kalibrē, ja:
- lietotne to tieši pieprasa un tu stāvi tīrā, atklātā vietā
- drons ir pārvadāts blakus spēcīgiem magnētiem — skaļruņiem, magnētiskiem turētājiem, ar instrumentiem pilnam bagāžniekam
- kopš pēdējās kalibrēšanas esi pārvietojies lielu attālumu (simtiem kilometru vai vairāk), jo vietējais ģeomagnētiskais lauks atšķiras
Nekalibrē:
- pirms katra lidojuma kā rituālu — mūsdienu patērētāju droniem tas nav vajadzīgs
- stāvot uz traucējumu avota vai blakus tam, kas brīdinājumu izraisīja
- lidojuma laikā vai steigā starp akumulatoru maiņām
Kompasa kļūdas risinājumu saraksts
- Pārvieto dronu 10–20 m tālāk no auto, ēkām un žogiem un nost no bruģētas vai stiegrotas virsmas uz atklātas zemes.
- Noņem magnētiskos piederumus no drona un tā apkārtnes — futrāļus, siksnas, telefona turētājus.
- Izslēdz un ieslēdz dronu un pulti. Ļoti bieži brīdinājums ir pazudis.
- Brīdinājums paliek? Veic kompasa kalibrēšanu tieši tā, kā to vada ražotāja lietotne, — tajā pašā tīrajā vietā.
- Ja kļūda saglabājas vairākās dažādās atklātās vietās, pārtrauc lidot un sazinies ar servisu — tad tā norāda uz aparatūru, bieži pēc avārijas.
IMU kļūdas: temperatūra, virsma, aparatūra
IMU magnēti neinteresē. Tā akselerometriem un žiroskopiem ir nelielas mērījumu nobīdes, un šīs nobīdes dreifē līdzi temperatūrai — silts kalibrēts sensors aukstumā rāda citādi. Tā ir dokumentēta šīs sensoru klases īpašība; tāpēc dažas lidojumu kontrolieru ekosistēmas kalibrē IMU visā temperatūru diapazonā, bet daži ražotāji pirms pacelšanās uzsilda IMU bloku līdz stabilai darba temperatūrai.
Praktiskās sekas:
- drons, kas no siltas mašīnas iznests salā (vai otrādi), var rādīt IMU brīdinājumu, kamēr temperatūra nostabilizējas
- IMU kalibrēšana aukstam dronam tieši no glabāšanas ir kalibrēšana nepareizai temperatūrai
Otrs likums — līdzena virsma. IMU kalibrēšana pasaka lidojuma kontrolierim: "tā izskatās līmenis un miera stāvoklis." Ja to veic uz slīpa auto pārsega vai plaukstā, drons katrā karāšanās brīdī cīnīsies ar iedomātu sasvērumu.
IMU kļūdas risinājumu saraksts
- Novieto dronu uz cietas, līdzenas, stabilas virsmas — grīdas vai kailas zemes, ne zāles, ne rokas.
- Ļauj dronam sasniegt apkārtējās vides temperatūru un dod minūti pēc ieslēgšanas; tad restartē vienreiz. Pārejoši brīdinājumi bieži pazūd jau šeit.
- Ja brīdinājums paliek, veic pilnu IMU kalibrēšanu no ražotāja lietotnes. Vairums patērētāju dronu soli pa solim liek novietot gaisa kuģi vairākās pozīcijās — starp soļiem tam nepieskaries.
- Atjaunini programmaparatūru, ja lietotne to iesaka, — sensoru apvienošanas labojumi nāk ar programmaparatūru.
- Ja IMU kļūdas pēc pareizas kalibrēšanas atgriežas — it īpaši pēc avārijas vai cietas nosēšanās —, pieņem, ka vainīga aparatūra. Atkārtota kalibrēšana bojātu sensoru nedziedēs; piesakies servisā.
Simptoms → iespējamais sensors vienā skatienā
| Simptoms | Iespējamais sensors |
|---|---|
| Traucējumu brīdinājums konkrētā vietā | Kompass (vide) |
| Kursa bultiņa kartē rāda nepareizi | Kompass |
| Riņķošana pozīcijas noturēšanā ("toilet bowl") | Kompass |
| Brīdinājums uzreiz pēc pārejas no aukstuma siltumā | IMU (temperatūra) |
| Dreifē vai cīnās ar sasvērumu mierīgā karāšanās režīmā | IMU (slikta kalibrēšanas virsma) |
| Kļūdas paliek visur arī pēc kalibrēšanas | Aparatūra — serviss |
Kopsavilkums
Lielāko daļu kompasa kļūdu atrisina divdesmit metru pastaiga. IMU kļūdas atrisina līdzena virsma, nostabilizējusies temperatūra un pareizi izpildīta kalibrēšana. Ko neatrisina ne viens, ne otrs — bojātu sensoru: noturīgas kļūdas pēc avārijas nozīmē servisu, nevis vēl vienu kalibrēšanas apli. Kursa problēma lidojumā ir arī viens no klasiskajiem drona aizlidošanas cēloņiem, tāpēc der jau iepriekš zināt, ko darīt, ja drons aizlido.
Nākamais solis: iekļauj sensoru pārbaudi savā rutīnā ar pirmslidojuma sarakstu — un, ja gribi A1/A3 eksāmenam apgūt sistēmu zināšanas, kas stāv aiz šiem brīdinājumiem, tās ir iekļautas kursā.
