fly316/PX4-Autopilot
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2020-07-27 21:18:04 +02:00
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EKF/drag_fusion.cpp
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@@ -106,11 +106,11 @@ void Ekf::fuseDrag()
H_ACC(6) = Kacc*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3);
H_ACC(22) = Kacc*SH_ACC[0];
H_ACC(23) = Kacc*SH_ACC[3];
_drag_innov_var[0] = (R_ACC + Kacc*SH_ACC[0]*(Kacc*P(4,4)*SH_ACC[0] + Kacc*P(5,4)*SH_ACC[3] - Kacc*P(22,4)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,4)*SH_ACC[3] - Kacc*P(6,4)*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + Kacc*P(0,4)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd) + Kacc*P(1,4)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(2,4)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(3,4)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)) + Kacc*SH_ACC[3]*(Kacc*P(4,5)*SH_ACC[0] + Kacc*P(5,5)*SH_ACC[3] - Kacc*P(22,5)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,5)*SH_ACC[3] - Kacc*P(6,5)*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + Kacc*P(0,5)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd) + Kacc*P(1,5)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(2,5)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(3,5)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)) - Kacc*SH_ACC[0]*(Kacc*P(4,22)*SH_ACC[0] + Kacc*P(5,22)*SH_ACC[3] - Kacc*P(22,22)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,22)*SH_ACC[3] - Kacc*P(6,22)*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + Kacc*P(0,22)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd) + Kacc*P(1,22)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(2,22)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(3,22)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)) - Kacc*SH_ACC[3]*(Kacc*P(4,23)*SH_ACC[0] + Kacc*P(5,23)*SH_ACC[3] - Kacc*P(22,23)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,23)*SH_ACC[3] - Kacc*P(6,23)*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + Kacc*P(0,23)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd) + Kacc*P(1,23)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(2,23)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(3,23)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)) - Kacc*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3)*(Kacc*P(4,6)*SH_ACC[0] + Kacc*P(5,6)*SH_ACC[3] - Kacc*P(22,6)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,6)*SH_ACC[3] - Kacc*P(6,6)*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + Kacc*P(0,6)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd) + Kacc*P(1,6)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(2,6)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(3,6)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)) + Kacc*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)*(Kacc*P(4,0)*SH_ACC[0] + Kacc*P(5,0)*SH_ACC[3] - Kacc*P(22,0)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,0)*SH_ACC[3] - Kacc*P(6,0)*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + Kacc*P(0,0)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd) + Kacc*P(1,0)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(2,0)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(3,0)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)) + Kacc*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd)*(Kacc*P(4,1)*SH_ACC[0] + Kacc*P(5,1)*SH_ACC[3] - Kacc*P(22,1)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,1)*SH_ACC[3] - Kacc*P(6,1)*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + Kacc*P(0,1)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd) + Kacc*P(1,1)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(2,1)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(3,1)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)) - Kacc*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd)*(Kacc*P(4,2)*SH_ACC[0] + Kacc*P(5,2)*SH_ACC[3] - Kacc*P(22,2)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,2)*SH_ACC[3] - Kacc*P(6,2)*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + Kacc*P(0,2)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd) + Kacc*P(1,2)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(2,2)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(3,2)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)) + Kacc*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)*(Kacc*P(4,3)*SH_ACC[0] + Kacc*P(5,3)*SH_ACC[3] - Kacc*P(22,3)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,3)*SH_ACC[3] - Kacc*P(6,3)*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + Kacc*P(0,3)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd) + Kacc*P(1,3)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(2,3)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(3,3)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)));
if (_drag_innov_var[0] < R_ACC) {
_drag_innov_var(0) = (R_ACC + Kacc*SH_ACC[0]*(Kacc*P(4,4)*SH_ACC[0] + Kacc*P(5,4)*SH_ACC[3] - Kacc*P(22,4)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,4)*SH_ACC[3] - Kacc*P(6,4)*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + Kacc*P(0,4)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd) + Kacc*P(1,4)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(2,4)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(3,4)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)) + Kacc*SH_ACC[3]*(Kacc*P(4,5)*SH_ACC[0] + Kacc*P(5,5)*SH_ACC[3] - Kacc*P(22,5)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,5)*SH_ACC[3] - Kacc*P(6,5)*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + Kacc*P(0,5)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd) + Kacc*P(1,5)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(2,5)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(3,5)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)) - Kacc*SH_ACC[0]*(Kacc*P(4,22)*SH_ACC[0] + Kacc*P(5,22)*SH_ACC[3] - Kacc*P(22,22)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,22)*SH_ACC[3] - Kacc*P(6,22)*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + Kacc*P(0,22)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd) + Kacc*P(1,22)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(2,22)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(3,22)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)) - Kacc*SH_ACC[3]*(Kacc*P(4,23)*SH_ACC[0] + Kacc*P(5,23)*SH_ACC[3] - Kacc*P(22,23)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,23)*SH_ACC[3] - Kacc*P(6,23)*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + Kacc*P(0,23)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd) + Kacc*P(1,23)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(2,23)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(3,23)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)) - Kacc*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3)*(Kacc*P(4,6)*SH_ACC[0] + Kacc*P(5,6)*SH_ACC[3] - Kacc*P(22,6)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,6)*SH_ACC[3] - Kacc*P(6,6)*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + Kacc*P(0,6)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd) + Kacc*P(1,6)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(2,6)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(3,6)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)) + Kacc*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)*(Kacc*P(4,0)*SH_ACC[0] + Kacc*P(5,0)*SH_ACC[3] - Kacc*P(22,0)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,0)*SH_ACC[3] - Kacc*P(6,0)*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + Kacc*P(0,0)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd) + Kacc*P(1,0)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(2,0)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(3,0)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)) + Kacc*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd)*(Kacc*P(4,1)*SH_ACC[0] + Kacc*P(5,1)*SH_ACC[3] - Kacc*P(22,1)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,1)*SH_ACC[3] - Kacc*P(6,1)*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + Kacc*P(0,1)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd) + Kacc*P(1,1)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(2,1)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(3,1)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)) - Kacc*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd)*(Kacc*P(4,2)*SH_ACC[0] + Kacc*P(5,2)*SH_ACC[3] - Kacc*P(22,2)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,2)*SH_ACC[3] - Kacc*P(6,2)*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + Kacc*P(0,2)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd) + Kacc*P(1,2)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(2,2)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(3,2)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)) + Kacc*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)*(Kacc*P(4,3)*SH_ACC[0] + Kacc*P(5,3)*SH_ACC[3] - Kacc*P(22,3)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,3)*SH_ACC[3] - Kacc*P(6,3)*(2.0f*q0*q2 - 2.0f*q1*q3) + Kacc*P(0,3)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd) + Kacc*P(1,3)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(2,3)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(3,3)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)));
if (_drag_innov_var(0) < R_ACC) {
return;
}
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SK_ACC[0] = 1.0f/_drag_innov_var(0);
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@@ -157,12 +157,12 @@ void Ekf::fuseDrag()
H_ACC(6) = -Kacc*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3);
H_ACC(22) = -2.0f*Kacc*(q0*q3 - q1*q2);
H_ACC(23) = Kacc*SH_ACC[0];
_drag_innov_var[1] = (R_ACC + Kacc*SH_ACC[0]*(Kacc*P(5,5)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,5)*SH_ACC[0] - Kacc*P(4,5)*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + Kacc*P(6,5)*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + 2*Kacc*P(22,5)*(q0*q3 - q1*q2) + Kacc*P(0,5)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd) + Kacc*P(1,5)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(2,5)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(3,5)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)) - Kacc*SH_ACC[0]*(Kacc*P(5,23)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,23)*SH_ACC[0] - Kacc*P(4,23)*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + Kacc*P(6,23)*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + 2*Kacc*P(22,23)*(q0*q3 - q1*q2) + Kacc*P(0,23)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd) + Kacc*P(1,23)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(2,23)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(3,23)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)) - Kacc*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2)*(Kacc*P(5,4)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,4)*SH_ACC[0] - Kacc*P(4,4)*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + Kacc*P(6,4)*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + 2*Kacc*P(22,4)*(q0*q3 - q1*q2) + Kacc*P(0,4)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd) + Kacc*P(1,4)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(2,4)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(3,4)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)) + Kacc*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3)*(Kacc*P(5,6)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,6)*SH_ACC[0] - Kacc*P(4,6)*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + Kacc*P(6,6)*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + 2*Kacc*P(22,6)*(q0*q3 - q1*q2) + Kacc*P(0,6)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd) + Kacc*P(1,6)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(2,6)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(3,6)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)) + 2*Kacc*(q0*q3 - q1*q2)*(Kacc*P(5,22)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,22)*SH_ACC[0] - Kacc*P(4,22)*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + Kacc*P(6,22)*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + 2*Kacc*P(22,22)*(q0*q3 - q1*q2) + Kacc*P(0,22)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd) + Kacc*P(1,22)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(2,22)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(3,22)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)) + Kacc*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)*(Kacc*P(5,0)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,0)*SH_ACC[0] - Kacc*P(4,0)*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + Kacc*P(6,0)*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + 2*Kacc*P(22,0)*(q0*q3 - q1*q2) + Kacc*P(0,0)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd) + Kacc*P(1,0)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(2,0)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(3,0)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)) + Kacc*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd)*(Kacc*P(5,1)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,1)*SH_ACC[0] - Kacc*P(4,1)*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + Kacc*P(6,1)*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + 2*Kacc*P(22,1)*(q0*q3 - q1*q2) + Kacc*P(0,1)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd) + Kacc*P(1,1)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(2,1)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(3,1)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)) + Kacc*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd)*(Kacc*P(5,2)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,2)*SH_ACC[0] - Kacc*P(4,2)*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + Kacc*P(6,2)*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + 2*Kacc*P(22,2)*(q0*q3 - q1*q2) + Kacc*P(0,2)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd) + Kacc*P(1,2)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(2,2)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(3,2)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)) - Kacc*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)*(Kacc*P(5,3)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,3)*SH_ACC[0] - Kacc*P(4,3)*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + Kacc*P(6,3)*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + 2*Kacc*P(22,3)*(q0*q3 - q1*q2) + Kacc*P(0,3)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd) + Kacc*P(1,3)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(2,3)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(3,3)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)));
if (_drag_innov_var[1] < R_ACC) {
_drag_innov_var(1) = (R_ACC + Kacc*SH_ACC[0]*(Kacc*P(5,5)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,5)*SH_ACC[0] - Kacc*P(4,5)*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + Kacc*P(6,5)*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + 2*Kacc*P(22,5)*(q0*q3 - q1*q2) + Kacc*P(0,5)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd) + Kacc*P(1,5)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(2,5)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(3,5)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)) - Kacc*SH_ACC[0]*(Kacc*P(5,23)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,23)*SH_ACC[0] - Kacc*P(4,23)*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + Kacc*P(6,23)*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + 2*Kacc*P(22,23)*(q0*q3 - q1*q2) + Kacc*P(0,23)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd) + Kacc*P(1,23)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(2,23)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(3,23)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)) - Kacc*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2)*(Kacc*P(5,4)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,4)*SH_ACC[0] - Kacc*P(4,4)*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + Kacc*P(6,4)*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + 2*Kacc*P(22,4)*(q0*q3 - q1*q2) + Kacc*P(0,4)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd) + Kacc*P(1,4)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(2,4)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(3,4)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)) + Kacc*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3)*(Kacc*P(5,6)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,6)*SH_ACC[0] - Kacc*P(4,6)*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + Kacc*P(6,6)*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + 2*Kacc*P(22,6)*(q0*q3 - q1*q2) + Kacc*P(0,6)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd) + Kacc*P(1,6)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(2,6)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(3,6)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)) + 2*Kacc*(q0*q3 - q1*q2)*(Kacc*P(5,22)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,22)*SH_ACC[0] - Kacc*P(4,22)*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + Kacc*P(6,22)*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + 2*Kacc*P(22,22)*(q0*q3 - q1*q2) + Kacc*P(0,22)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd) + Kacc*P(1,22)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(2,22)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(3,22)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)) + Kacc*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd)*(Kacc*P(5,0)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,0)*SH_ACC[0] - Kacc*P(4,0)*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + Kacc*P(6,0)*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + 2*Kacc*P(22,0)*(q0*q3 - q1*q2) + Kacc*P(0,0)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd) + Kacc*P(1,0)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(2,0)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(3,0)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)) + Kacc*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd)*(Kacc*P(5,1)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,1)*SH_ACC[0] - Kacc*P(4,1)*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + Kacc*P(6,1)*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + 2*Kacc*P(22,1)*(q0*q3 - q1*q2) + Kacc*P(0,1)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd) + Kacc*P(1,1)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(2,1)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(3,1)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)) + Kacc*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd)*(Kacc*P(5,2)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,2)*SH_ACC[0] - Kacc*P(4,2)*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + Kacc*P(6,2)*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + 2*Kacc*P(22,2)*(q0*q3 - q1*q2) + Kacc*P(0,2)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd) + Kacc*P(1,2)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(2,2)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(3,2)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)) - Kacc*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)*(Kacc*P(5,3)*SH_ACC[0] - Kacc*P(23,3)*SH_ACC[0] - Kacc*P(4,3)*(2.0f*q0*q3 - 2.0f*q1*q2) + Kacc*P(6,3)*(2.0f*q0*q1 + 2.0f*q2*q3) + 2*Kacc*P(22,3)*(q0*q3 - q1*q2) + Kacc*P(0,3)*(2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd) + Kacc*P(1,3)*(2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd) + Kacc*P(2,3)*(2.0f*q1*SH_ACC[1] + 2.0f*q2*SH_ACC[2] + 2.0f*q3*vd) - Kacc*P(3,3)*(2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd)));
if (_drag_innov_var(1) < R_ACC) {
// calculation is badly conditioned
return;
}
SK_ACC[0] = 1.0f/_drag_innov_var[1];
SK_ACC[0] = 1.0f/_drag_innov_var(1);
SK_ACC[1] = 2.0f*q0*SH_ACC[1] + 2.0f*q3*SH_ACC[2] - 2.0f*q2*vd;
SK_ACC[2] = 2.0f*q2*SH_ACC[1] - 2.0f*q1*SH_ACC[2] + 2.0f*q0*vd;
SK_ACC[3] = 2.0f*q0*SH_ACC[2] - 2.0f*q3*SH_ACC[1] + 2.0f*q1*vd;
@@ -202,11 +202,11 @@ void Ekf::fuseDrag()
const float drag_sign = (rel_wind_body(axis_index) >= 0.f) ? 1.f : -1.f;
const float predAccel = -0.5f * ballistic_coef_inv_xy(axis_index) * rho * sq(rel_wind_body(axis_index)) * drag_sign;
_drag_innov[axis_index] = predAccel - mea_acc;
_drag_test_ratio[axis_index] = sq(_drag_innov[axis_index]) / (25.0f * _drag_innov_var[axis_index]);
_drag_innov(axis_index) = predAccel - mea_acc;
_drag_test_ratio(axis_index) = sq(_drag_innov(axis_index)) / (25.0f * _drag_innov_var(axis_index));
// if the innovation consistency check fails then don't fuse the sample
if (_drag_test_ratio[axis_index] <= 1.0f) {
if (_drag_test_ratio(axis_index) <= 1.0f) {
// apply covariance correction via P_new = (I -K*H)*P
// first calculate expression for KHP
// then calculate P - KHP
@@ -248,7 +248,7 @@ void Ekf::fuseDrag()
fixCovarianceErrors(true);
// apply the state corrections
fuse(Kfusion, _drag_innov[axis_index]);
fuse(Kfusion, _drag_innov(axis_index));
}
}
EKF/ekf.h
+2 -2
View File
@@ -415,8 +415,8 @@ private:
Vector3f _mag_innov; ///< earth magnetic field innovations (Gauss)
Vector3f _mag_innov_var; ///< earth magnetic field innovation variance (Gauss**2)
float _drag_innov[2] {}; ///< multirotor drag measurement innovation (m/sec**2)
float _drag_innov_var[2] {}; ///< multirotor drag measurement innovation variance ((m/sec**2)**2)
Vector2f _drag_innov; ///< multirotor drag measurement innovation (m/sec**2)
Vector2f _drag_innov_var; ///< multirotor drag measurement innovation variance ((m/sec**2)**2)
float _airspeed_innov{0.0f}; ///< airspeed measurement innovation (m/sec)
float _airspeed_innov_var{0.0f}; ///< airspeed measurement innovation variance ((m/sec)**2)
EKF/ekf_helper.cpp
+3 -3
View File
@@ -767,17 +767,17 @@ void Ekf::getMagInnovRatio(float &mag_innov_ratio) const
void Ekf::getDragInnov(float drag_innov[2]) const
{
memcpy(drag_innov, _drag_innov, sizeof(_drag_innov));
_drag_innov.copyTo(drag_innov);
}
void Ekf::getDragInnovVar(float drag_innov_var[2]) const
{
memcpy(drag_innov_var, _drag_innov_var, sizeof(_drag_innov_var));
_drag_innov_var.copyTo(drag_innov_var);
}
void Ekf::getDragInnovRatio(float drag_innov_ratio[2]) const
{
memcpy(drag_innov_ratio, &_drag_test_ratio, sizeof(_drag_test_ratio));
_drag_test_ratio.copyTo(drag_innov_ratio);
}
void Ekf::getAirspeedInnov(float &airspeed_innov) const
EKF/estimator_interface.h
+5 -5
View File
@@ -480,18 +480,18 @@ protected:
// innovation consistency check monitoring ratios
float _yaw_test_ratio{}; // yaw innovation consistency check ratio
Vector3f _mag_test_ratio; // magnetometer XYZ innovation consistency check ratios
Vector2f _gps_vel_test_ratio; // GPS velocity innovation consistency check ratios
Vector2f _gps_pos_test_ratio; // GPS position innovation consistency check ratios
Vector2f _gps_vel_test_ratio; // GPS velocity innovation consistency check ratios
Vector2f _gps_pos_test_ratio; // GPS position innovation consistency check ratios
Vector2f _ev_vel_test_ratio; // EV velocity innovation consistency check ratios
Vector2f _ev_pos_test_ratio ; // EV position innovation consistency check ratios
Vector2f _aux_vel_test_ratio; // Auxiliray horizontal velocity innovation consistency check ratio
Vector2f _baro_hgt_test_ratio; // baro height innovation consistency check ratios
Vector2f _rng_hgt_test_ratio; // range finder height innovation consistency check ratios
Vector2f _baro_hgt_test_ratio; // baro height innovation consistency check ratios
Vector2f _rng_hgt_test_ratio; // range finder height innovation consistency check ratios
float _optflow_test_ratio{}; // Optical flow innovation consistency check ratio
float _tas_test_ratio{}; // tas innovation consistency check ratio
float _hagl_test_ratio{}; // height above terrain measurement innovation consistency check ratio
float _beta_test_ratio{}; // sideslip innovation consistency check ratio
float _drag_test_ratio[2] {}; // drag innovation consistency check ratio
Vector2f _drag_test_ratio; // drag innovation consistency check ratio
innovation_fault_status_u _innov_check_fail_status{};
bool _is_dead_reckoning{false}; // true if we are no longer fusing measurements that constrain horizontal velocity drift