Mein Heli-Simulator

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  • zulu
    Member
    • 04.06.2019
    • 110
    • Zoltan

    #1

    Mein Heli-Simulator

    Hallo zusammen,

    seit den letzten drei Wochen entsteht aus meiner Neugierde an Spieleprogrammierung, Regelungstechnik und Helikoptern in nächtlicher Arbeit ein kleiner Heli-Simulator. Vorangegangen waren Recherchen nach Dokumenten zur physikalischen Beschreibung. Hier fand ich eine Handvoll super, zum größten Teil kostenfreie Quellen, die sehr sauber die benötigten Gleichungen erläutern (dazu mehr unten). Damit war die größte oder erste Hürde schon genommen. Als Grafik Engine entschied ich mich danach für Unity, und habe die Entscheidung als kompletter Neuling in diesem Bereich nicht bereut. Ich finde Unity sehr Durchdacht, Umfangreich und angenehm von der Verwendung, nur die Progammierspreche c# ist ungewohnt. Ich kenne eher c und ein bischen c++. Und es ist frei* verwendbar.

    Wenn jemand das halbfertige Spiel testen möchte, so ist er für eine Woche hier zu finden (ca 70 mB):

    Upload files, for free, securely, anonymously, without limits. @UploadFilesFree


    Ich werde daraus ein open source Projekt machen, wenn ich rausgefunden habe, wie das am besten geht (vielleicht mit Github?).

    Es ist nicht mein Ziel mit dem Projekt, alle möglichen Zusatzfunktionen einzubauen und ich möchte auch kommerziellen Programmen kein Konkurenz machen, sondern es geht mir darum, Interessenten mit dem offenen Quellcode zu zeigen, wie so ein Programm bzgl. Flugphysik aufgebaut sein kann. Vielleicht hätte auch jemand Lust, daran mitzuwirken?

    Zum Spiel:
    Das gezeigte 3D Modell soll meinen Heli - Logo 600 SE V3 - darstellen, und die Scenery zeigt mein Vereinsgelände.

    Ich habe das Spiel mit dem RX2Sim Adapter und einem uralten Logitech RumblePad 2 getestet.
    Taste r -> Reset des Modells,
    Taste c -> Kalibrierung,
    Taste m -> Motor an/aus,
    Taste d -> Debug Infos an/aus

    Zu den Quellen:
    Helicopter
    - Cai, Guowei, Chen, Ben M., Lee, Tong Heng (Unmanned Rotorcraft Systems | Guowei Cai | Springer)
    - Vladislav Gavrilets (https://core.ac.uk/download/pdf/4385472.pdf)
    - Simon Lindblom & Adam Lundmark (http://liu.diva-portal.org/smash/get...FULLTEXT01.pdf)
    - Heffley, Robert K. (https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19870015897)
    Brushless
    - Prof. Yon-Ping Chen (http://ocw.nctu.edu.tw/course/dssi032/DSSI_2.pdf)
    Unity
    - Solving ODEs in Unity: (Solving ODEs in Unity - David Joiner - Computational Science Educator)

    Viele Grüße
    Zulu
    Angehängte Dateien
    LOGO 600 SE V3, Hughes 500 (LOGO 600 SE V3), Tron 5.5, Trex450L, Trex450xl
  • lottacustoms
    Senior Member
    • 16.04.2015
    • 1135
    • Marco
    • Bei Tübingen

    #2
    AW: Mein Heli-Simulator

    Hallo,

    das find ich ja mal ne coole Nummer.
    Ist mal ne völlig andere Seite des Hobbies !!!

    Gruß
    Marco

    Kommentar

    • Palawan-Taucher
      Member
      • 04.09.2019
      • 200
      • Joerg
      • Raum Freiburg im Breisgau

      #3
      AW: Mein Heli-Simulator

      Ein wirkliche cooles Projekt.

      Leider kann ich meinen USB Sender Joystick nicht recht kalibrieren,
      die Mitten stimmen nicht.


      Nachdem ich die Minima und Maxima gesetzt und die Richtungen erkannt wurden,
      sind die Mitten nicht richtig, für keine der vier Steuerungen.
      Die Kalibrier-Routine scheint nicht die Mitten zu sichern, hier könnte ein Schritt mehr in der Kalibrierung helfen, zum Abschluss alle in die Mitte, irgend wo drauf klicken, fertig.

      Echt klasse dass es noch so Leut wie Dich hat, die so was aus Spaß an der Freut machen, Respekt !!! Und DANKE.
      |-> GT 5888, MJX F45 bl, WLtoys V950, Walkera MasterCP ... to be continued.

      Kommentar

      • HeliHans
        Gelöscht
        • 15.01.2018
        • 1120
        • Johannes
        • Oberoesterreich/Muehlviertel

        #4
        AW: Mein Heli-Simulator

        Sehr geil, ich hab zwar nicht viel Zeit, aber helfe gern ein wenig mit (bin Software Entwickler und C#-affin). Github würde sich anbieten für die Sourcen... Echt ein tolles Projekt!

        Kommentar

        • Paramedic_LU
          Senior Member
          • 11.07.2007
          • 1511
          • Demian
          • Airfield: MFSV Schallodenbach

          #5
          AW: Mein Heli-Simulator

          Klingt sehr intressant
          Baubericht: BK-117 B2, DRF D-HTTT

          Kommentar

          • HeliHans
            Gelöscht
            • 15.01.2018
            • 1120
            • Johannes
            • Oberoesterreich/Muehlviertel

            #6
            AW: Mein Heli-Simulator

            Ich habe kurz die Literatur ueberflogen, dafuer bin ich dann doch zu bloed :-)
            Also Hut ab vor deinem Projekt!

            Kommentar

            • Aviatoer69
              Senior Member
              • 07.01.2017
              • 1027
              • Claus-Martin
              • Seligenstadt

              #7
              AW: Mein Heli-Simulator

              Geht mir genauso, fühle mich gerade wieder ein bisschen minderbemittelt.
              Chapeau.
              Das es in unseren Reihen immer wieder solche ßberflieger gibt.
              Wäre froh wenn ich davon die Hälfte könnte.
              Weiter so ein, ein cooles Projekt.
              GruÃ?
              Aviatoer69
              Spektrum DX9,Blade McpX BL,550 SX,SE.

              Kommentar

              • Haramon
                Member
                • 21.01.2011
                • 598
                • Timo
                • 330xx

                #8
                AW: Mein Heli-Simulator

                Respekt.

                Was möchtest du noch an Funktionen einbauen ?
                Wenn du 3 Wochen Nachschichten eingelegt hast, dann
                hat sichs gelohnt.

                Fürs kalibrieren der Steuerrichtungen könntest du uns
                ß40 etwas mehr Zeit lassen ... ich musste es paarmal
                wiederholen

                Tolle Sache! Gerne weitermachen.
                schöne Grüße
                Timo
                Zeigt der Rotor keine Regung,
                ists schnell aus mit Fortbewegung.

                Kommentar

                • zulu
                  Member
                  • 04.06.2019
                  • 110
                  • Zoltan

                  #9
                  AW: Mein Heli-Simulator

                  Danke für Eure Beiträge. Hier nur ein kurzer Update:

                  Taste r -> Reset des Modells,
                  Taste c -> Kalibrierung,
                  Taste m -> Motor an/aus,
                  Taste d -> Debug Infos an/aus
                  Taste t -> Textur wechseln
                  Taste h -> Heli wechseln

                  Upload files, for free, securely, anonymously, without limits. @UploadFilesFree
                  LOGO 600 SE V3, Hughes 500 (LOGO 600 SE V3), Tron 5.5, Trex450L, Trex450xl

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                  • Palawan-Taucher
                    Member
                    • 04.09.2019
                    • 200
                    • Joerg
                    • Raum Freiburg im Breisgau

                    #10
                    AW: Mein Heli-Simulator

                    schon besser, allerdings ist das Kalibrieren was für übertacktete,
                    ein bischen mehr Zeit geben bitte oder auf einen Knopf drücken lassen.
                    Ich muss nun nur noch links Roll geben, um zu Schweben.
                    Alle anderen sind nahezu mittig, außer Rollen, linkslastig ca. 50% des Ausschlages.

                    Eine geile Sache , wenn es dann mal einen GUTEN opensource Sim geben wird.
                    Nur zum üben, ohne Schnick-Schnack, fliegen, fliegen, fliegen ...

                    Respekt und DANK für das Projekt,
                    von einem der leider nur meckern und testen kann.
                    Zuletzt geändert von Palawan-Taucher; 01.02.2020, 12:08.
                    |-> GT 5888, MJX F45 bl, WLtoys V950, Walkera MasterCP ... to be continued.

                    Kommentar

                    • lottacustoms
                      Senior Member
                      • 16.04.2015
                      • 1135
                      • Marco
                      • Bei Tübingen

                      #11
                      AW: Mein Heli-Simulator

                      Hallo,

                      gerade mal die neue Version benutzt.

                      Einfach sehr lässig.
                      Habe meine IX12 mit Wireless dongle und der Sender ist auch fix kalibriert.

                      Sehr nett wirklich Hut ab.

                      Gruß
                      Marco

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                      • zulu
                        Member
                        • 04.06.2019
                        • 110
                        • Zoltan

                        #12
                        AW: Mein Heli-Simulator

                        Es freut mich, dass Euch das Projekt gefällt.

                        Der Kern der Simulation besteht aus den 12 Bewegungsgleichungen ersten Grades eines Starrkörpers. In diesen Gleichungen stecken drei Kräfte und drei Drehmomente, die veränderlich sind, und die gilt es zu beschreiben. Ein einfacher expliziter Solver berechnet dann die Bewegung und Geschwindigkeiten, die aus den vorhin genannten Kräften/Momenten resultieren. Die Herausforderung ist, die drei genannten Kräfte und Drehmomente aus der Aerodynamik und die Fluiddynamik zu beschreiben. Darin habe ich kaum Erfahrung, und daher sind die verlinkten Dokumente oben für mich bei der Programmierung so wichtig.

                        In der ersten Ur-Version hatte ich direkt mit dem Controller die Kräfte (bzw. eine Kraft nach oben) und drei Drehmomente vorgegeben. Das war eine interessante Erfahrung, nämlich so, wie einen Raumschiff in der Schwerelosigkeit ohne Stabilisierung zu fliegen. Vielleicht baue ich das nochmal als Geck ein.

                        Ich hoffe, die Kalibrierung ist gut so. Ich habe es beim Programmieren sehr oft aufgerufen, und daher die Zeit etwas kürzer gestellt gehabt.

                        Falls Interesse am Programmieren besteht, kann man sich auch im Bereich der grafischen Bedieneroberflächengestaltung austoben, oder bei der Datenverwaltung, usw. Es muss nicht immer die Flugdynamik betreffen.

                        Haramon: -Was möchtest du noch an Funktionen einbauen ?-
                        Nichts mehr, als was direkt den Hubschrauber betrifft. Ganz wichtig ist mir aber - eine vernünftige Doku.. Es fehlt noch aus den Dokumenten oben eine ganze Reihe Effekte.
                        - Das sind vor allem das flapping der Rotorblätter, und
                        - die Federung im Rotorkopf (die O-Ringe). Roll und Nick wird jetzt völlig unphysikalisch (immer noch) einfach als Drehmoment vorgegeben.
                        - Der Flybarless Regler ist auf gut Glück ein einfacher PD-Regler ( im Kern drei Zeilen code, für jede Rotationsachse eine ). Das fand ich auch erstaunlich einfach. Hier könnte man etwas die Sensoren ausdetailieren (Rauschen, Querkopplungen,..)
                        - Generell fehlt mir bei den mir bekannten kommerziellen Sim. der Vortex-Ring Zustand. In den gerate ich sehr oft mit dem echten LOGO 600 SE.

                        Ich möchte noch die Parameter auf die UI bringen, so dass man sie als Nutzer editieren kann und dann muss ich noch im Code Aufräumen. Vielleicht klappt es bis Ende nächster Woche, dass ich den Quellcode auf Github hochladen kann.

                        Viele Grüße
                        Zulu
                        LOGO 600 SE V3, Hughes 500 (LOGO 600 SE V3), Tron 5.5, Trex450L, Trex450xl

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                        • zulu
                          Member
                          • 04.06.2019
                          • 110
                          • Zoltan

                          #13
                          AW: Mein Heli-Simulator

                          Hallo zusammen,

                          die neueste Version des Programms ist für eine Woche hier zu finden:

                          Upload files for free - Free RC Helicopter Simulator.zip - Uploadfiles.io

                          Es hat sich an der Physik noch nichts geändert. Ich habe ein Parametermenü erstellt, der automatisch anhand der Parameterstruktur befüllt wird. Es ist noch nicht ganz fertig, aber lässt sich benutzen.

                          Taste r -> Reset des Modells,
                          Taste c -> Kalibrierung,
                          Taste m -> Motor an/aus,
                          Taste d -> Debug Infos an/aus
                          Taste t -> Textur wechseln
                          Taste h -> Heli wechseln
                          Taste o -> Parametermenü <- neu

                          Der Sourcode wird hier zu finden sein:
                          GitHub - zulugithub/Free-RC-Heli-Simulator: Free RC Heli Simulator

                          Viele Grüße
                          Zulu
                          LOGO 600 SE V3, Hughes 500 (LOGO 600 SE V3), Tron 5.5, Trex450L, Trex450xl

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                          • zulu
                            Member
                            • 04.06.2019
                            • 110
                            • Zoltan

                            #14
                            AW: Mein Heli-Simulator

                            Hallo zusammen,

                            ich habe eine neue Version des Programmes hier hochgeladen:

                            Free RC Helicopter Simulator.zip

                            Der Sourecode mit allen Dateien für Unity 2019.3.2f1 ist nun auf Github zu finden:

                            GitHub - zulugithub/Free-RC-Heli-Simulator at Develop

                            Viele Grüße
                            Zulu
                            Angehängte Dateien
                            LOGO 600 SE V3, Hughes 500 (LOGO 600 SE V3), Tron 5.5, Trex450L, Trex450xl

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                            • zulu
                              Member
                              • 04.06.2019
                              • 110
                              • Zoltan

                              #15
                              AW: Mein Heli-Simulator

                              Hallo zusammen,

                              die aktuelle Version des Programmes hier zu finden:

                              Free-RC-Helicopter-Simulator.zip

                              Sourcecode siehe GitHub - Free-RC-Helicopter-Simulator

                              Es können nun die Skymaps gewechselt werden. Sie sind unter unter Free-RC-Helicopter-Simulator\Free RC Helicopter Simulator_Data\StreamingAssets\Skymaps\ zu finden. Auch kann man hinter den Objekten fliegen, und zum Teil auf ihnen landen. Die Taste "S" wechselt die Karte.

                              Viele Grüße
                              Zulu
                              LOGO 600 SE V3, Hughes 500 (LOGO 600 SE V3), Tron 5.5, Trex450L, Trex450xl

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