GPS tracker

[Юра Бейс 220]

На счет информатора, имел ввиду, как в полете считывается информация, или прям в айфон на подвеске смотреть?

И смотреть можно, и слушать через блютусовский наушник (причем одновременно и бибикает разными тонами, как вариометр, так и говорит на чистейшем русском языке "два восемь... два семь... два восемь... два девять... три ноль...", а при экзите говорит тебе секси девочка Милена: "три, два, один, УВИДИМСЯ!"), причем можно тоном сообщать один параметр (например, L/D, GR, горизонтальную или вертикальную скорости), а голосом - другой из того же набора.

Визуализаторы можно менять: есть стандартный

есть исчерпывающий текстовой, со всеми данными одновременно

и "антибликовый", когда слепящее солнце мешает

(скриншотов на русском нет, но эти визуализаторы тоже полностью русифицированы)

[Alexander Bubentsov 4]

Сравнение ТТХ флайсайта и XGPS160:

Ты попутал топики - тут речь про трекеры (которые пишут лог и на земле обрабатываются), а не реалтайм аля КиберАй.

Для риалтайма да, нужна большая частота выдачи данных модулем, для постобработки - это не так важно. Ты в расчетах коэффициент Калмана корректируешь на каждом шаге или хитрая жопа установил его константой?

[Twilight_Sun 1913]

Юра Бейс, хм. в первом варианте вот я допустим лечу в установившемся режиме и тут внезапно поменялся ветер или я поменял позу, упала горизонталь вертикаль для простоты не поменялась - как эти две ситуации отличаться будут?

не очевидно как ты это без трубки различаешь или нет? тогда что определять.

Вообще как идея технически круто. По факту большая часть красивостей не особо нужна, но базовые вещи правильно задуманы по твоему описанию. Хотя конечно айфона для базовых не нужно, достаточно и телефона с джавой да блютусом, но тут конечно на чем написал на том и молодец.

[Юра Бейс 220]

Ты в расчетах коэффициент Калмана корректируешь на каждом шаге или хитрая жопа установил его константой?

В качестве подробного ответа просто опубликую топик из помощи в программе.

Как это работает?

L/D Magic использует фильтр Калмана, основанный на уравнениях вингсьюта, чтобы определять параметры полета. Имеются различные модели фильтра Калмана, которые используют комбинации сенсоров — акселерометр, гироскоп, GPS и магнетометр.

Фильтр Калмана связывает измерения (“переменные наблюдений”) с внутренними параметрами модели (“переменные процесса”), которые описывают состояние системы и ее эволюцию во времени. Для каждого входящего замера, фильтр Калмана сначала вычисляет оценку нового состояния системы, используя уравнения движения парящего полета — уравнения вингсьюта. Затем он сравнивает предсказанное состояние с наблюдениями и вычисляет оптимальную коррекцию (“коэффициенты усиления”) к оценке состояния, которая принимает во внимание новые данные измерений. Величина коррекции зависит от разницы между предсказанием и наблюдениями, а также от заданных уровней шумов (“ковариаций”) переменных как процесса, так и наблюдений — если измерения очень точные, коррекция Калмана придает больший вес измерениям; если измерения очень шумные, больший вес придается предсказанному состоянию. Вычисленное новое состояние системы используется в качестве отправной точки в следующем цикле вычислений.

Например, простейшая модель фильтра Калмана, “❶ Акселерометр”, использует 2 переменные наблюдений:

y₁ = g₁ (Z-компонента кажущейся гравитации (перпендикулярно экрану), в единицах g — ускорения свободного падения)

y₂ = g₂ (Y-компонента кажущейся гравитации (снизу вверх экрана в портретном режиме), в единицах g)

и 4 переменные процесса:

x₁ = LD (аэродинамическое качество полета)

x₂ = Kd (“волшебный” коэффициент лобового сопротивления в уравнениях вингсьюта)

x₃ = Vx (текущая горизонтальная воздушная скорость)

x₄ = Vy (текущая вертикальная воздушная скорость)

Когда iOS-устройство ориентировано по потоку, переменные наблюдений связаны с переменными процесса следующими уравнениями:

g₁ = Kl·V²

g₂ = Kd·V²

где Kl — “волшебный” коэффициент подъемной силы в уравнениях вингсьюта (Kl = LD·Kd), V — полная воздушная скорость (V² = Vx² + Vy²). Таким образом, мы имеем

y₁ = x₁·x₂·(x₃² + x₄²)

y₂ = x₂·(x₃² + x₄²)

Временная эволюция переменных процесса описывается следующими дифференциальными уравнениями:

dLD/dt = 0

dKd/dt = 0

dVx/dt = g·V·(Kl·Vy - Kd·Vx)

dVy/dt = g·(1 - V·(Kl·Vx + Kd·Vy))

Первые два уравнения просто означают, что LD и Kd являются “плавающими” переменными — мы не можем предсказать, как они изменяются (поскольку это зависит от пилота, а не от уравнений), поэтому мы позволяем фильтру Калмана найти оптимальные оценки для них, используя шум для их “дрейфа”. Последние два уравнения — попросту уравнения вингсьюта. Итак,

dx₁/dt = 0

dx₂/dt = 0

dx₃/dt = g·(x₃² + x₄²)^½·(x₁·x₂·x₄ - x₂·x₃)

dx₄/dt = g·(1 - (x₃² + x₄²)^½·(x₁·x₂·x₃ + x₂·x₄))

На каждом шаге времени (между предыдущим и новым измерениями) используются линеаризованные уравнения движения, чтобы оценивать новое состояние с помощью алгоритма Рунге-Кутта 4-го порядка.

Когда новые оценки LD, Kd, Vx, Vy получены, мы можем вычислить другие полезные параметры, например:

глиссаж GR = Vx/Vy

установившаяся горизонтальная скорость Vxs = Kl/(Kl² + Kd²)^(3/4)

установившаяся вертикальная скорость Vys = Kd/(Kl² + Kd²)^(3/4)

подъемная сила L = W·Kl·V²

сила лобового сопротивления D = W·Kd·V²

коэффициент подъемной силы Cl = 2·W·Kl/(ρ·S)

коэффициент лобового сопротивления Cd = 2·W·Kd/(ρ·S)

где W — полный вес, S — площадь в плане, ρ — плотность воздуха.

Эти параметры используются для непосредственного визуальной и звуковой обратной связи пилоту. Пары установившихся горизонтальной и вертикальной скоростей [Vxs, Vys] образуют точки на поляре.

Вот так работает L/D Magic. Это магия... чистая магия полета! (на английском — игра слов: pure flying magic)

Более подробно о фильтре Калмана читайте в топике “Что такое фильтр Калмана?” в ЧАВО, или на странице Википидии:

http://ru.wikipedia.org/wiki/Фильтр_Калмана

Более подробно об уравнениях вингсьюта читайте в топике “Что такое уравнения вингсьюта?” в ЧАВО, или в оригинальном посте:

http://www.dropzone.com/cgi-bin/forum/gfor...gi?post=2563135

[Юра Бейс 220]

в первом варианте вот я допустим лечу в установившемся режиме и тут внезапно поменялся ветер или я поменял позу, упала горизонталь вертикаль для простоты не поменялась - как эти две ситуации отличаться будут?

не очевидно как ты это без трубки различаешь или нет? тогда что определять.

Принцип работы первого варианта изложен здесь:

http://www.dropzone.com/cgi-bin/forum/gfor...2563139#2563139

Определение L/D с помощью акселерометра, размещенного на флюгере, совершенно не зависит от того, летите вы с установившейся скоростью или в каком-то переходном режиме. Отношение компоненты кажущейся гравитации перпендикулярно линии относительного потока, к компоненте вдоль ее, равно текущему L/D. На этом же принципе я в свое время сделал и пузырьковый определитель L/D: специально рассчитанная кривая, по которой скользил пузырек воздуха, была откалибрована так, чтобы тангенс угла наклона касательной к этой кривой возрастал в одинаковых инкрементах и давал возможность легко и с точностью до 0.05 считывать L/D прямо со шкалы:

В этом просто невъ*бенная красота уравнений вингсьюта - как будто Создатель устроил вселенную именно так, чтоб мы находили эти прелести и тащились бы от них. А ведь все могло бы быть намного тяжелее и неподступнее.

[Twilight_Sun 1913]

Юра Бейс, а, всё, понял, углом потока относительно вертикали отличаешь. так бы и написал, а то умничаешь

А мы просто ленточку на ногу вешали и смотрели друг на друга.

[Юра Бейс 220]

Ленточка показывает только направление потока (и то, грязного - в чистый поток ленточку надо выносить на палочке как минимум на полметра от тела). Тангенс угла наклона потока равен L/D (истинное качество полета) только в установившемся полете. В неустановившемся полете он равен GR (глиссаж) относительно воздушной массы. А вот тангенс наклона кажущегося горизонта, как это "кажется" акселерометру, закрепленному на флюгере, равен L/D всегда, даже в первые секунды после бейс-отделения (ленточка при этом смотрит почти вертикально в землю). Таким образом, L/D Magic выдает фидбек о текущем L/D уже в первые секунды полета.

В этом принципиальное отличие L/D Magic от флайсайта, сайберайя, реконХУДа, и ленточек: все эти девайсы показывают то, что вы и так видите глазами, особенно в бейсе - вашу точку импакта (GR относительно земли = горизонтальное расстояние до точки импакта поделить на высоту до точки импакта; ленточка, впрочем, показывает GR относительно воздуха), в то время как L/D Magic показывает вам вещи, глазами не видимые - L/D, поляру установившихся скоростей (даже если вы сейчас летите в неустановившемся режиме), подъемную силу и силу сопротивления (прямо в килограммах - вот вы летите и прямо сейчас у вас подъемная сила, скажем, 100кг, а сопротивления 40кг; вот вы сделали какой-то финт ушами, изменили положение тела, фильтр Калмана сладким голосом Милены вам сообщает, что ваш L/D вырос до 3.0, а визуализатор показывает, что подъемная сила стала 90кг, сопротивления 30кг). Это дает возможность лучше понимать и совершенствовать полет.

[Ksandr 67]

Комрады, а поделитесь 5Гц / 10Гц логом (желательно в GPX) для анализа на skyksandr@gmail.com

[Alexander Bubentsov 4]

gpsbabel не помогает?

[Юра Бейс 220]

Треки одного и того же прыжка с Бренто (в винге), записанные Bad Elf (10Hz) и WBT-201 (5Hz). Забавно, что эти треки выглядят как два разных прыжка, лишь приземления совпадают. Вот и верь после этого GPS-ам! А ведь некоторые, планируя открытие нового экзита, накладывают данные на профиль горы и - "прыгать можна!"

Потом еще выложу треки скайдайвов с XGPS-160 (10Hz).

Bad_Elf_10Hz.zip

WBT_201_5Hz.zip

[mr. Bird 50]

Не используйте трекеры с частотой больше 5 гц, а лучше 1 гц. Вы просто повышаете уровень погрешности и всё. Если вы на радостях найдёте трекер с 20 гц, он будет показывать ещё более некорректные данные.

[Ksandr 67]

gpsbabel не помогает?

Просто размножить записи можно и без него.

Мне больше интересно - формат записи поля дата/время, универсализация и отладка кода, так как своих треков пока совсем мало.

Треки одного и того же прыжка с Бренто (в винге)

О, Спасибо, потестю на бейс треках.

[Alexander Bubentsov 4]

Просто размножить записи можно и без него.

Мне больше интересно - формат записи поля дата/время, универсализация и отладка кода, так как своих треков пока совсем мало.

Я к тому, что gpsbabel позволяет конвертировать треки между разными форматами - берешь несколько флайтсайтовых треков и конвертишь их в какой нужно.

Не используйте трекеры с частотой больше 5 гц, а лучше 1 гц. Вы просто повышаете уровень погрешности и всё. Если вы на радостях найдёте трекер с 20 гц, он будет показывать ещё более некорректные данные.

Cool story, bro.

[mr. Bird 50]

Cool story, bro.

Если это сарказм, отмечу, что это так же и мнение г-на Klaus Rheinwald, создателя паралога. Ну вы знаете, это программа такая, куда потом данные с этих логгеров и выгружаются.

[SlavikMIPT 73]

а gps же поидее специально добавляет случайную составляющую в сигнал для иностранцев, чтобы нельзя было использовать в военных целях

[Alexander Bubentsov 4]

Если это сарказм, отмечу, что это так же и мнение г-на Klaus Rheinwald, создателя паралога. Ну вы знаете, это программа такая, куда потом данные с этих логгеров и выгружаются.

Боря, скорее всего ты его просто неверно понял.

а gps же поидее специально добавляет случайную составляющую в сигнал для иностранцев, чтобы нельзя было использовать в военных целях

Купи американский чип и обмани систему! Так штоле?

[helxen 218]

SlavikMIPT, не добавляет со второго мая 2000 года, но зато все продолжают верить до сих пор

[mr. Bird 50]

Боря, скорее всего ты его просто неверно понял.

Скорее всего в прошлом году в Марле я с ним на эту тему общался лично в течение продолжительного времени. Его мнение - всё что больше 1 гц и не флайсайт - маркетинговая дурилка. Единственная причина почему у флайсайта 5гц - потому, что надо подавать аудиосигнал - это тоже его ответ на мой вопрос, "а почему тогда во флайсайте 5гц".

Вообще-то, если подумать, можно к выводу относительно необходимой частоты прийти и без Клауса, я просто подтвердил свои догадки.

Так же я ему задавал вопрос, почему я на каждую руку повесил по флайсайту и они у меня дали разницу в 50 метров в паралоге. Он ответил, что это нормальная погрешность. Маршрут меряется не от начальной и конечной точкой (как вы наверно понимаете), а между каждой точкой и последующей. У чипсета есть погрешность. Смысла в измерении позиции чаще, чем раз в секунду нет никакого, зато чем больше точек - тем больше этой погрешности накапливается. Поэтому, повторюсь, не стоит использовать приборы не флайсайтного типа с частотой больше 1 гц.

[SlavikMIPT 73]

mr. Bird, ну эт ты не подумав сказал - на пальцах если - принцип работы gps - летают спутники и генерируют одновременно(синхронизированные по эталонным суперточным часам)псевдослучайную последовательность - главное свойство которой, что она похожа на себя в один момент времени и совершенно не похожа в другой.Так вот - gps приемники генерируют точно такую же последовательность у себя и хранят несколько значений в памяти, а из эфира принимают последовательности от спутников, корреляционным поиском находят момент времени, в который был сгенерирован какой то кусочек последовательности, принятой от спутника и вычисляют время t - распространения сигнала от каждого спутника. Если бы часы приемника и спутников были бы суперсинхронны - дело бы свелось к тому, что мы ищем пересечение двух сфер сначала - окружность, потом пересечение сферы с окружностью - две точки, одну точку можно отбросить - так как она либо под землей либо движется с огромной скоростью, но эталон времени в приемике gps говенненький и имеет разность хода со спутниками - поэтому нужен 4 спутник, сфера которого пересекается где то рядом с нашей точкой - наш приемник начинает итерационно исправлять разность хода, прибавляя или вычитая ко всем задержкам небольшую поправку, пока все 4 сферы не пересекутся в одной точке. Соответственно чем быстрее приемник ищет это решение - тем лучше, много решений можно усреднить по времени, тем самым уменьшив погрешность связанную уже с неточностью определения задержки корреляционным метотдом(которая в свою очередь зависит от типа последовательности - p-последовательность или c/a). Другое дело, что приемник может схалтурить и найти решение с недостаточной точностью, сделав меньшее число итераций - тогда тут возможно... Но при одной и той же точности - больше значений лучше - так как можно усреднить и уменьшить шум

[mr. Bird 50]

Кто понял, что сказал предыдущий оратор - поднимите правую руку

[SlavikMIPT 73]

mr. Bird, рубидиевый эталон частоты(на спутнике) имеет стабильность частоты ~10^-14, а кварц в приемнике ~10^-6 - то есть разность хода может составлять 8 порядков - то есть нужно перебрать порядка 100 миллионов вариантов - прибавить частичку, проверить - пересекутся ли сферы в одной точке- портативные устройства имеют обычно частоту работы порядка нескольких мегагерц - то есть если операция проверки делается за 1 такт - как раз уходит примерно секунда, чтобы перебрать 100 миллионов вариантов, на частоте 100 мегагерц - тут ограничение чисто вычислительные - либо дорогостоящий эталон, либо гигагерцовая молотилка, либо штука размером с пачку сигарет, но раз в секунду - быстрее уже дороже и больше размером и потребление, но не потому что - быстрее и не надо - надо, просто громоздко и дорого и не портативно

[dobrobelko 145]

Только последовательности не псевдослучайные, а содержат время отправки и координаты спутника. Погрешность как раз возникает из-за низкой точности часов в применике при определении расстояния до спутника.

[SlavikMIPT 73]

dobrobelko, ну ты момент получения пакета как определяешь? корреляцией, а псевдослучайной последовательностью можно закодировать служебную информацию - как это делается можно почитать вот тут http://habrahabr.ru/post/192120/#first_unread

[dobrobelko 145]

SlavikMIPT, как связано определение времени получения и характер информации в сообщении?

[SlavikMIPT 73]

dobrobelko, ну пришло тебе сообщение ("это сообщение было отправлено в хх:хх:хх") - ты отмечаешь у себя момент получения сообщения и вычитаешь из этого момента указанное в сообщении время, а потом его уточняешь, но определение момента получения это тоже ведь задача локационная и точнее этот момент определяется, если сигнал обладает нужными автокорреляционными свойствами