creating custom mission points for fixed wings

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• Storyboard 2
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  • 요구사항:
  • 스토리 보드
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• Incidental requirements for future dev

adding custom cubic bezier waypoints

competition

위참고

overview

2가지 경우의 스크립트 작성 (P-turnaround for fixed-wings, Sortie optimization for front/side lap tweaking for coverage requirements) - https://www.pix4d.com/ 에 적용하기 위한 목적의 스크립트로 작성하나 일반적인 적용을 위해서 수정 편집이 가능하 도록 작성한다. Scripts to handle insertion of waypoints for p/u-turnaround and front/side-lap for overlapping coverage requirements for px4d

storyboard 1

1번 시나라이오 (피턴 포인트 생성) P/U-turnaround

문제점:

MP/QGC는 고정익의 pturn 이나 턴어라운드에 대한 비쥬얼 및 웨이포인트 생성 기능이 없다.

example

1. 하이텍의 경우 https://www.youtube.com/watch?v=8D1c-Qj3OIo
2. 윙트라원의 경우 https://www.youtube.com/watch?v=S-MfYFBHnr8

The points of the Bezier segment are found as P(t)=(Px(t),Py(t)),Px(t)Py(t)=Ax(1−t)2+2Bx(1−t)t+Cxt2,=Ay(1−t)2+2By(1−t)t+Cyt2.(1)(2)

Given A,C and Bx, we can find t=tx from (1), and (2) will provide the relation between the y-coordinate of the point on the segment with given x=Bx, and corresponding value of the y-coordinate of the control point.

requirements

요구 사항: 그리드 폭간 거리는 약 70미터, 뱅킹을 위한 기체 자세는 58도, 미션 완료 표시해 주는 제스쳐, 어프로치 설정 The distance between grid is max 70 meters with banking angle of 58 degree. When completing a mission, the vehicle would do a certain gesture such as sending a signal or by making a circular turn, etc.

스토리 보드

(참고로 미션컨트롤 페이지에서 드래그 영역지정을 하면 기체에 맞는 그리드가 자동 생성된다. – gcs 개발 시 참고) 이륙/착륙 유도를 위한 웨이포인트 설정 (윙트라의 경우 로이터링 지점을 이동시켜 변경할 수 있고 이에 따라 미션 후 어프로치 설정을 지정할 수 있다.) - 윙트라 4:14 of 8:30 참고

Approach waypoint 의 경우 이륙점에서 기체가 상승하면서 미션 시작점으로 이동한다. 미션 포인트는 overlap 70% 커버리지의 경우 한번의 미션매핑을 통해 비행 가능 시간동안에는 처리가 가능하나, 80% 커버리지를 위해서는 (

GC source customizing required for this script to run and insert the calculated path can be done directly editing the source or writing scripts to run independently to calculate and insert the values on a text editor. The key point is to get the gps values to extend the path along the vehicles movement restrictions such as banking angle and minimum berth it should have between the grid lines

Storyboard 2

2번 시나리오 (소티 고도화)

문제점:

타워 장애물이 있는 지역이나 커버리지가 80%가 넘어 2번의 비행으로 커버를 해야 하는 경우 현재는 4건의 소티가 발생 함. 횡측은 복제한 그리드를 중첩한 후 이동하여 중간지점을 비행 할 수 있도록 하고 있다. 종측은 같은 방식으로 해결 할 수 없어, Trnasect angle을 90도 변경하고 종축 경로를 만들어 이를 다시 중첩시켜 발생하는 경로로 비행을 하게 하고 있다. 이렇게 해서 만들어지는 4개의 소티를 이용하여 비행을 하고 원하는 사진 갯수를 만들어 내서 px4d에서 에러 없이 작업을 진행 할 수 있다.

이러한 예제는 없다.

요구사항:

그리드 폭간 거리는 약 70미터, 뱅킹을 위한 기체 자세는 임계치 58도, 미션 완료 표시해 주는 제스쳐, 어프로치 설정, 다음의 경우에는 경고로 알려 줌: 1. 그리드 폭이 너무 좁다. 2. 비행시간이 밧테리 허용 시간을 초과한다. 스크립트를 적용했을 때 커버리지 및 포토 카운트가 표시 되어야 함. 횡/종축의 중첩 결과는 그리드 간격의 중간에 추가 되는데 이럴 경우 횡축 비행경로에 종축 지점이 표시 되고 좌표가 추가 됨으로 횡측 비행만으로도 미션을 수행 할 수 있다 (검증 필요)

스토리 보드

서베이 영역에 대한 그리드를 QGC 에서 생성한다. 만들어진 그리드 웨이포인트에 위 요구사항에서 90도 변경한 그리드를 중첩시켜 발생 되는 웨이포인트를 기존에 생성된 공간그리드 좌표에 추가 한다. 이 경우 종축에 대한 그리드는 생성하는 것이 목적이 아니고 횡축과 같이 조밀해지므로 추가 되는 포인트를 횡측 그리드에 추가 할 수 있도록 하는 데 목적이 있다.

The script is meant to help calculating waypoints required to achieve overlapping coverage set by the clients. For example, where there are tall towers in the survey area, usual 70% coverage will result in errors when importing the cloud points to the px4d for mapping because of the structure getting in the way. So 80% overlapping coverage plus additional coverage on y-axis may help to get the tight grid that may have been affected by the obstacles. The way manual calculation is done is to generate a grid automatically by the QGC and turn this at right angle for front-lap and then move it halfway of the grid berth (width) to cover the coverage requirement of 80%. But this has been done with rough estimation. But what we need is the additional points at the start and end at the front-lap (like y-axis). So this will help reducing the number of flight pat in half and actually removing the front-lap or y-axis flight run that otherwise has been conducted.

From a different prospective, this script can be written to add or extend the straight line on a map until its turnaround point where extension of line becomes a lasso or balloon-like circle to allow the fixed wing to fly smoothly. This extension ends when it meets with the straight line on the next mission path. So each line of flight path at both ends will have this ballon. The shape of balloon is determined by the minimum turnaround restrictions such as 70m -wide berth and banking angle of 50 degrees.

효과

하나의 영역에 발생하는 소티가 횡축 종축으로 총 4번의 경우가 발생하였으나, 횡축 하나에 종축 좌표가 추가 되는 영역만큼 만 더 비행하게 되어 소티 2개로 비행을 하는 효과가 발생한다.

/

reference

smooth_turns

px4_param and look for MPC_POS_MODE

Incidental requirements for future dev

향후 컨트롤 페이지에서 적용 되는 내용들 (이번미팅에서 드러난 사항 만 아래 정리했으며 기존에 구상하고 진행중인 내용과는 별개의 것으로 취급 하기 바람)

1. 밧데리 교체로 중단된 지점에서 미션이 재개되는 기능
2. 미션 매핑을 마치면, 비행시간, 사진 수, 밧데로 소요 개수등을 표시 - px4d
3. double/circular/polygonal grid - dronedeply
4. in regards to battery usage, mission resumes at the point where mission stops

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