Bussola e IMU: l’importanza della calibrazione

Bussola e IMU: l’importanza della calibrazione

Bussola e IMU: l’importanza della calibrazione

Cos’è l’IMU

Innanzi tutto l’IMU non è un’imposta municipale…

IMU è l’acronimo di Inertial Measurement Unit, ovvero unità di misurazione inerziale. E’ a tutti gli effetti il cuore pulsante del vostro drone, perchè è in grado di caiprne i movimenti, sia lineari (movimenti di traslazione e verticali), sia rotazionali (beccheggio, imbardata e rollio)

L’unità inerziale viene utilizzata dal computer di bordo per correggere i movimenti indesiderati del drone e mantenerlo stabile. Serve anche a controllare l’inclinazione massima per evitare che ci si trovi ad affrontare una picchiata o un ribaltamento durante una manovra azzardata.

Per chi vuole effettuare riprese, è essenziale che il drone sia estremamente stabile e facile da controllare: la stabilità è compito dell’IMU.

In caso l’IMU non sia calibrata correttamente, il computer di bordo  riceverà dati errati relativi al posizionamento del drone e può renderlo difficilmente controllabile.

Un esempio? Se l’IMU restituisce i valori di ‘drone livellato’ mentre questo  è inclinato di un grado a sinistra, il computer di bordo regolerà i motori per mantenere il drone inclinato di un grado a sinistra, pensando che sia livellato. Il drone quindi traslerà a sinistra e l’unica soluzione possibile per fermarlo è quella di intervenire sui comandi.

Se siete alle prime esperienze, la cosa potrebbe essere frustrante…

Non scriverò un’ulteriore tutorial su come calibrare la IMU, ci sono decine di ottime pagine e video che spiegano come fare; sottolineo solo tre accortezze da usare durante la calibrazione:

  • il drone deve essere su un piano perfettamente orizzontale
  • il drone non dev’essere mosso fino alla fine dell’operazione
  • il drone dev’essere freddo, la calibrazione di una IMU calda può portare a parametri errati

La Bussola

Spesso l’importanza della bussola nella navigazione del drone è sottovalutata.

L’app di controllo mostra l’orientamento del drone rispetto al pilota tramite un piccolo quadrante, solitamente alcuni cerchi concentrici con all’interno un triangolo acuto, dove la punta indica la prua.

Conoscere l’orientamento del drone è essenziale, in particolare quando il quadricottero è distante, e guardandolo risulta difficile o impossibile capire in che direzione stia puntando. Sicuramente l’immagine della telecamera può essere di aiuto, ma a volte risulta fuorviante.

Se nel volo manuale la bussola è importante, nel volo automatico la bussola è assolutamente essenziale:  il computer di bordo la utilizza per il controllo dell’orientamento del drone.

E’ importante controllare che la bussola dia risultati coerenti prima di ogni volo; il test è immediato: ci si posiziona dietro il drone in modo da essere sulla linea che passa tra la prua e la poppa, e si controlla che la bussola sia allineata con la direzione della prua. Se scarta più di qualche grado, l’inizializzazione della bussola non è andata a buon fine; se dopo un paio di riavvii la bussola continua a restiture valori incoerenti, va ricalibrata.

La bussola è sensibile ai campi magnetici o alle masse di metallo (come le tubazioni interrate) che possono interferire con il campo magnetico terrestre, quindi se restituisce valori errati, prima di ricalibrare provate a spostare il drone di qualche metro.

Cosa si rischia a volare con la bussola non calibrata? In un volo manuale poco, dato che il drone segue i comandi impartiti dal radiocomando, ma ci si può trovare in seria difficoltà nel caso il drone sia distante; durante un volo automatico, ad esempio un RTH (Return To Home: rientro al punto di decollo), ipotizzando un errore di +90° sulla lettura della bussola, il computer di bordo orienterà il drone con un errore di +90° rispetto alla rotta di rientro; risultato? Drone perso o schiantato contro quache ostacolo.

In conclusione: come ricordarsi di controllare la corretta funzionalità dei sensori di bordo? Una soluzione può essere data dalle checklist.

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