Detener la deriva en quadrocopter flotando

Construiré un dron quadrocopter de 4 hélices en algún momento. Quiero que sea relativamente fácil volar haciendo que permanezca quieto cuando no se tocan los controles.

¿Alguien puede ofrecer información sobre cómo conseguiría que el quadrotor permanezca en el aire? Estaba pensando en acelerómetros para medir la deriva y el balanceo / cabeceo / guiñada, pero no son lo suficientemente sensibles como para detectar una deriva muy lenta debido, por ejemplo, a una ligera brisa. ¿El GPS es lo suficientemente preciso como para eliminar la deriva en la escala de 10 cm (es decir, detectar una deriva de 10 cm (¿o menos, tal vez?) Desde la posición original del dron)?

Creo que querrás usar una combinación de sensores. Los acelerómetros y giroscopios podrán corregir brisas fuertes. Luego puede usar el GPS para contrarrestar la deriva a largo plazo (o sesgo, como a veces se le llama). Creo que la combinación de estos dos sensores en algún tipo de filtro (probablemente un Kalman) mantendrá su desplazamiento de posición minimizado.

Sin embargo, el GPS no será lo suficientemente preciso por sí mismo. Un enfoque alternativo para el filtro Kalman (que puede ser un poco pesado para las matemáticas) es usar el algoritmo DCM de DIYdrones . Parece haber mucho éxito al usar esto hasta ahora.

Finalmente, el quadrotor de drones Parrot utiliza una cámara de 60 fps orientada hacia abajo para cancelar la deriva. Mira hacia abajo y extrae características del suelo debajo de él, luego usa un tipo de odometría visual (supongo que algún tipo de algoritmo de flujo óptico) para determinar qué tan lejos se ha desplazado el cuadrotor. Creo que esto solo funciona a bajas altitudes en el Parrot, pero no veo ninguna razón por la que no se pueda extender a una altitud más alta.

El GPS no es lo suficientemente preciso. Los acelerómetros solo pueden medir la aceleración, no una deriva constante.

¿Quizás un sistema de posicionamiento localizado utilizando balizas y trilateración o algo así?

¿Quizás cámaras baratas para detectar la deriva en relación con el suelo u otros objetos estacionarios? Puede cancelar las rotaciones con los giroscopios y luego hacer una correlación cruzada entre los cuadros posteriores para detectar la deriva relativa al suelo, de la forma en que funciona un mouse óptico.

Si fuera a hacer esto usando una cámara que mira hacia abajo, lo primero que desearía es un alto rendimiento y una resolución relativamente baja (este es un sensor, en realidad no estoy interesado en la entrada de la cámara) y entonces la cámara el uso para esto sería de un mouse óptico: tienen cámaras de muy alta velocidad y baja resolución. Con un poco de pirateo, estoy seguro de que podría llegar a una disposición de lentes que le permita distinguir entre las características en el suelo y luego podría usar un algoritmo de flujo óptico de extracción de diferencia para procesar esta entrada.