Récepteur FrSKY S8R/S6R : Mode Automatic Level

Bonjour,

Le manuel du S8R-S6R est assez limité dans sa description du mode "Automatlc level: When selected,SxR will make the model retum to level flight with internal three-axis accelerometer and three-axis gyroscope on AIL and ELE channels after the sticks being released to neutral. Automatic RUD channel works in stabilization mode only."

Ma boucle de pilotage ayant pas mal de points faibles, l'âge avançant, j'utilise des stabilisateurs de vol. J'ai eu des Revolectrix Copilot I et II à capteurs infrarouge et un Hobby Eagle A3 Super 2. Tout cela marche très bien, pour moi l'important étant de se faire plaisir. Avec ma Taranis Q X7, le récepteur S8R m'a fait gagner une poignée de câbles. Mais contrairement aux vendeurs de stabilisateurs, je trouve que FrSKY n'encourage guère l'usage du mode Automatic Level qui se réduit pour beaucoup à un mode de secours ultime. Quoique chaque fois que j'aurais pu sauter sur le switch miraculeux, j'étais cramponné à ma radio ...

Tout de même, intégrer dans son récepteur 3 gyros et 3 accéléromètres avec les contraintes de fiabilité qui s'imposent, ce n'est pas pour rien. J'ai lu des centaines de posts avec beaucoup de questions et pas mal d'affirmations (ce n'est pas un pilote automatique, ça ne mesure pas la verticale) qui mériteraient discussion. J'ai essayé d'en savoir un peu plus bien que ça ne soit pas facile de savoir ce que la bête a dans le ventre.

J'ai utilisé un Arduino pour récupérer le signal PWM en sortie de récepteur S8R en mode Auto Level. J'ai affecté le potentiomètre S2 à l'entrée Aileron ce qui m'a permis de fixer des débattements de manche à des valeurs successives, +-100% sans dual rate ni expo. En inclinant le récepteur comme s'il était dans l'avion, j'ai mesuré les valeurs successives du signal PWM et pour les convertir en % de course du servo. Le résultat est le graphique ci-dessous pour l'axe de roulis. Si vous êtes intéressés, j'afficherais celui de l'axe de tangage.



Ce graphique se lit de la manière suivante. Prenons le cas où on a configuré le S8R avec le gain par défaut de 50% en roulis. L'avion est en vol ailes horizontales.

• On déplace le manche en roulis de 40%, valeur lue sur l'émetteur
  
• On voit sur la légende à droite qu'on va suivre la courbe jaune en pointillés.
  
• Sur l'axe ses ordonnées, on voit que le servo tourne d'environ 40% de sa course.
  
• Le servo braque l'aileron, l'avion s'incline.
  
• En se déplaçant le long de l'axe des abscisses, on voit que le servo revient vers le neutre au fur et à mesure où l'avion s'incline.
  
• Vers 30° d'inclinaison, le servo est revenu à la moitié de sa course initiale, et l'avion continue de s'incliner.
  
• A 65° d'inclinaison, le servo est au neutre.
  
• Toute variation d'inclinaison autour de ce point entraîne un mouvement en sens inverse. L'inclinaison est tenue tant que le manche reste dans sa position.
  

On peut en déduire qu'en dessous de 45% environ de manche, il y a une inclinaison pour chaque position du manche.
La relation entre la position du manche et l'inclinaison obtenue est une fonction exponentielle dans cet intervalle.
Au dessus de 45% de manche et en dessous de 65%, l'aileron reste braqué avec de moins en moins d'atténuation, on obtient un taux de roulis de plus en plus élevé. Au dessus de 65%, c'est du taux de roulis comme sur OFF. Cependant, tout retour du manche vers le neutre ramène à la configuration correspondante. Par exemple, départ rapide en roulis avec le manche à 60%, ramené à 40% : l'inclinaison s'arrête ou revient à 65° si elle a été dépassée.

Pour reprendre le cas du Manuel FrSKY, l'avion étant à 80° d'inclinaison lorsqu'on lâche le manche qui revient au neutre, c'est la courbe pointillée bleu foncé qu'on va suivre. A 80° d'inclinaison, le servo est à -100% de son débattement (en rouge), l'inclinaison diminue, et quand elle atteint 35°, le servo revient vers le neutre en même temps que l'avion revient ailes horizontales.

Ceci n'est pas exempt d'erreurs de mesure. J'ai essayé de corriger l'imprécision de lecture de l'inclinaison en ajoutant des gyros à l'Arduino mais le résultat était pire.

Sur le graphique, j'ai reporté l'effet du gain inséré lors de la configuration du récepteur (50% par défaut et 100%). Réduire le gain revient à augmenter la sensibilité : pour moins de manche on a plus d'inclinaison. Je n'ai pas constaté d'effet du Gain qui est véhiculé par la voie 9 de l'émetteur dans le cadre de ces mesures qui n'intègrent pas le temps et les vitesses de rotation autour des axes.

Pour reproduire l'expérience :
- le sketch Arduino est décrit sur RCGroups: ICI
- j'ai utilisé un Arduino Nano, connecté en USB, avec le S8R collé sur la breadboard. Une connexion entre le GND du Nano et une borne (-) du S8R et une autre entre la D3 du Nano et la borne AIL du récepteur alimenté par un jeu de piles de son côté.
- pour la mesure un rapporteur collé sur le flanc de la breadboard.

Désolé pour la longueur du post, j'espère ne pas avoir abusé de votre patience.

Hello QRF,

Use et abuse de notre patience avec de tels sujets !

Intéressant et bien présenté...

Coyotte

ps: A l'occasion, pourrais-je te demander ton avis sur un morceau de code arduino/CPPM ?

Merci pour l'encouragement.
Voici le graphique sur l'axe de tangage :



Il a la même allure que celui de l'axe de roulis, et se lit de la même manière.


Ps @CoyotteDundee : je ne suis pas expert mais passe le moi en mp

J'ai relevé la position du manche en roulis pour laquelle le servo est au neutre en maintenant le récepteur incliné.
Voici le résultat sur ce graphique pour les gains de configuration 100% et 50% (valeur par défaut).



En mode Automatic Level, il y a une attitude en roulis et tangage unique pour chaque position du manche dans la plage de débattement de ce dernier de 0 à 45% environ.

Le récepteur S6R/S8R se comporte donc comme un pilote automatique en mode de base : acquisition et maintien d'une attitude en roulis et tangage. Le schéma de principe d'un tel PA est le suivant :


Pour ce qui concerne mon S8R, la puce MMES qui contient les gyros et accéléros est un MPU-6050.

En ouvrant le boitier, elle se trouve au dos de la plaque qui porte le microcontrôleur STM32, pas très visible sous la plaque radio avec les antennes (On arrive à lire de biais avec un bon éclairage et une loupe).

Mais tout le secret est dans la "loi de pilotage".

J'espère que quelqu'un pourra renouveler l'exercice.
Et maintenant que ceci est posé, je ne sais pas si on peut aller plus loin.

fort intéressant tout cela
merci à toi

si je comprends bien ta prose, peut on dire ceci:
ce gyro intégré peut il être utilisé en contrôle de pente? je m'explique, en finale j'ai besoin d'arriver sous forte pente jusqu'à l'arrondi final. on aimerait que cette pente soit bien stabilisée, lissée, en fonction des aléas du vol: turbulence, sortie de volets, etc.....
cette utilisation est elle possible?