Parando a deriva no quadrocopter pairando

Eu vou construir um drone quadrocopter de 4 hélices em algum momento. Quero tornar relativamente fácil voar, pairando imóvel quando os controles não são tocados.

Alguém pode oferecer algumas informações sobre como eu faria o quadrotor ficar parado no ar? Eu estava pensando em acelerômetros para medir deriva e rotação / inclinação / guinada, mas eles não são sensíveis o suficiente para detectar variações muito lentas devido a, por exemplo, uma brisa leve. O GPS é preciso o suficiente para eliminar a deriva na escala de 10 cm (ou seja, detectar uma deriva de 10 cm (ou menos, talvez?) Da posição original do drone)?

Eu acho que você vai querer usar uma combinação de sensores. Os acelerômetros e giroscópios poderão corrigir brisas fortes. Você pode usar o GPS para combater a deriva a longo prazo (ou viés, como às vezes é chamado). Eu acho que a combinação desses dois sensores em algum tipo de filtro (provavelmente um Kalman) manterá sua deriva de posição minimizada.

O GPS não será preciso o suficiente por si só. Uma abordagem alternativa para o filtro Kalman (que pode ficar um pouco pesado em matemática) é usar o algoritmo DCM da DIYdrones . Parece haver muito sucesso em usar isso até agora.

Finalmente, o quadrotor Parrot drone usa uma câmera de 60fps voltada para baixo para cancelar a deriva. Ele olha para baixo e extrai recursos do solo embaixo dele, depois usa um tipo de odometria visual (estou assumindo algum tipo de algoritmo de fluxo óptico) para determinar até que ponto o quadrotor se afastou. Acredito que isso funcione apenas em baixas altitudes no Papagaio, mas não vejo razão para que não possa ser estendido a uma altitude maior.

O GPS não é preciso o suficiente. Os acelerômetros só podem medir a aceleração, não um desvio constante.

Talvez um sistema de posicionamento localizado usando beacons e trilateração ou algo assim?

Talvez câmeras baratas para detectar desvios em relação ao solo ou outros objetos estacionários? Você pode cancelar as rotações usando os giroscópios e, em seguida, fazer uma correlação cruzada entre os quadros subseqüentes para detectar a deriva em relação ao solo, da maneira como um mouse óptico funciona.

Se eu fosse fazer isso usando uma câmera voltada para baixo, a primeira coisa que eu gostaria seria de alto desempenho e resolução relativamente baixa (este é um sensor, não estou realmente interessado na entrada da câmera) e, portanto, a câmera O uso para isso seria de um mouse óptico: eles têm câmeras de alta velocidade e baixa resolução. Com um pouco de hacking, tenho certeza de que você poderia criar um arranjo de lente para permitir a distinção entre os recursos no solo e, em seguida, usar um algoritmo de fluxo óptico de extração de diferenças para processar essa entrada.