Nový firmware Nano altimetru (v1.60)

Vydali jsme nový firmware pro altimetr Nano.
Jedná se především o řadu velkých vylepšení, ale také řeší několik chyb.
Důrazně doporučujeme aktualizovat na tento nový firmware.
Můžete to udělat na naší stránce aktualizace firmwaru zde.

Hlavní body (více detailů níže)

• Opravena chyba způsobující zpoždění detekce burnoutu.
• Vypočítáno zrychlení kompenzované odporem.
• Nyní podporováno logování až 400Hz.
• Filtr Truepath aktualizován z verze 1.0 na 1.2
• Detekce burnoutu nyní používá zrychlení kompenzované odporem, což umožňuje vysoce přesné určení skutečných bodů burnoutu.
• Značně vylepšeno zapalování vícestupňů a burnouty.
• Formát logu ACLZ v2, poskytující 38 000 vzorků na let a raw nadmořskou výšku a tlak (zvýšení z předchozích 24 000)
• Fúze rychlosti místo pouze tlakové rychlosti
• Data zapisovaná před letem rozšířena na nejméně 8 sekund z dosavadních 4 sekund
• Bezpečnost detekce startu zlepšena s dodatečnou ochranou rychlosti změny na padové výšce a zvýšenou dobou ověření.
• Vylepšená synchronizace IMU s tlakem
• Buffer pro Recovery rozšířen z 4800 na 7200 vzorků. (1:5 vzorků obnoveno až do 38 000 vzorků)
• Obousměrná komunikace přes USB pro stahování logů a aplikaci nastavení. Umožňuje novou cloudovou webovou stránku pro konfiguraci nastavení nebo snadné nahrávání logů.
• Opravena chyba, kdy se jednotka ihned probudila z hlubokého spánku po letu (ups!)
• Oprava nadmořské výšky prostřednictvím srovnání zrychlení pro chyby tlaku v raném letu způsobující poškození nadmořské výšky.
• Altimetr podepíše převedený CSV nebo ACLZ log bez ohledu na vybraný formát, aby umožnil pozdější přesnou konverzi mezi formáty na webu bez odhalení podpisového klíče.

Chyba způsobující zpoždění detekce burnoutu

Příčinou byla skutečnost, že detekce startu může trvat až 2500 ms (obvykle rychleji) k ověření. Systém detekce burnoutu poté běžel pouze od tohoto bodu a vynechal burnout, který se stál dříve.
Řešením je podívat se zpět na uložený log pro burnout(y), pokud by k burnoutu již došlo v době detekce startu.

Zrychlení kompenzované odporem a důsledky pro burnout

Jedním z hlavních problémů, které jsme si všimli u detekce burnoutu, je při letů vyšší rychlostí. Zjištění, kdy se tah skutečně zastavil v hrubé podobě, jednoduše hledá změnu směru zrychlení.
To je však ve skutečnosti spíše měřítkem toho, kdy odpor převyšuje tah, a nikoli kdy se tah zastavil.
Využitím klouzavé fáze letu jsme schopni odhadnout koeficient odporu a sílu odporu na raketu, což umožňuje mnohem přesnější detekci burnoutu a množství tahu nyní aplikovaného na raketu.
Výsledkem je jasná stopa tahu či ne, kterou je snadné určit z bodů spalování a burnoutu.
Pro Nano se to dokonale hodí k jeho následném zpracování údajů o letu po uložení logu. Pro živou detekci si ostatní altimetry stále spoléhají na změnu znaménka a následně zpřesňují tento čas, když dochází ke klouzání.

Tento graf ukazuje významný rozdíl mezi změnou znaménka vektoru zrychlení a detektorem tahem kompenzovaným odporem na burnoutu.

Logování dat na 400Hz

To se týká Nana s IMU senzorem (revize 4+), výchozí nastavení je nyní 400Hz s hybridním poměrem 8.
To znamená, že Nano bude zaznamenávat na 50Hz v bufferu před letem, než skočí na 400Hz pro start až 5 sekund po apogeu.
Poté se sníží na 400/8 s hybridním režimem (50Hz) až do vzdálenosti 20 m od nadmořské výšky přistání, kde se opět zvýší.
Nano stále zvládá dlouhé lety doladěním nastavení podle potřeby a budete moci zaznamenávat po dobu 3-4 minut i se zapnutou 400Hz a hybridním režimem.


Diagram jak funguje hybridní režim.

Násilné události, které vytvářejí významné síly G, také obnoví rozlišení zpět na 400Hz mimo rámec uvedený na obrázku výše.

Truepath verze 1.2

Náš filtr Truepath byl aktualizován jako součást naší práce na Jupiteru a přinesli jsme jej do Nana.
Z perspektivy uživatele se moc nezměnilo, cesta bude mírně lépe odpovídat extrémně hlučným datům a většina práce byla zaměřena na hlučnější/násilnější konec spektra letů.
Má také nový limit na své okna opravy, pokud se zarovnávají zádě o záda, aby se zabránilo možnosti, že extrémně dlouhé části letu budou potřebovat opravu bez dostatku dat v průběhu rozsahu.

Detekce burnoutu a zapalování vícestupňů

Přidáním zrychlení kompenzovaného odporem jsme také schopni lépe detektovat vícestupně.
Děláme to dvěma způsoby, jednak standardní bod ukončení tahu (definovaný jako < 0,2g tahu) a také detekcí signatur fází, které se nemusejí zastavit tahem mezi nimi.

Formát logu ACLZ v2 a dodatečné úložiště

Formát logu ACLZ (Altimeter cloud log) je obrovským krokem vpřed pro naše altimetry. Je to nyní výchozí formát na našich altimetrech, když se objevují nové firmwary.
Tento formát vám šetří 15 až 25krát více úložného prostoru, než používá soubor CSV, přesto není ztracen jediný bit dat. Všechno je stále tam!

Limit letů Nana byl omezen na to, jak velký CSV mohl být, mohl uložit pouze jeden CSV na 24 000 vzorků. Nyní můžete na Nanu uložit 10-14 plnohodnotných letů na 38 000 vzorků a pro typické lety by mělo být dosažitelné až 50 limitů logu letů. Ačkoli nemůžete snadno číst ACLZ log jako CSV, můžete jej nahrát na náš web a stáhnout si CSV z webu. To znamená, že můžete těžit z dalšího limitu vzorků a úspor úložného prostoru na zařízení a stále získat CSV, když jej potřebujete.

Soubory ACLZ vám nejen poskytují více vzorků, ale také umožňují uložit raw tlak a raw nadmořskou výšku jako dodatečné datové sady, které se dříve nevešly. ACLZ je delta-kódovaný, LZMA-komprimovaný, Ed25519-podepsaný binární log letu obsahující úplný záznam vzorků.

Protože má Nano 2,5 MB RAM, blížíme se limitům toho, co je možné v jednom kompresním toku na 38 000 vzorků, ale pokusíme se vytlačit ještě více optimalizací v dalším firmwaru.

Fúze rychlosti

Nano dříve používalo pouze tlak k vytvoření své rychlosti. To má poměrně několik nedostatků, protože existuje mnoho způsobů, jak se mohou vyskytovat tlakové špičky během startu a letu, které poškodily rychlost.
Akcelerometry mohou nabízet rychlost, však se bude hromadit drift v průběhu času a také není zcela spolehlivý.
Řešením je tedy fúze, která používá obojí. Nano stále používá tlak jako svůj primární signál a pak má variabilní důvěru na akcelerometru v závislosti na tom, zda detekoval problém s tlakem, aby překonala událost a udržela přesnou rychlost. Zrychlení se nepoužívá, když letí raketa s přesným nepoškozením tlakem.

Příklad ukazující poškozená raw nadmořskou výšku na začátku startu a starou tlakovou rychlost poškozením.
Modrá čára je nová fúzní rychlost, která je nyní správná.

Předletový log rozšířen

Buffer před letem byl rozšířen na nejméně 8 sekund v plné rychlosti. V praxi s eMode to může být mnohem déle.
Nyní ukládáme extra čas ze 4 na 8 sekund s maximálně 50Hz do logu vašeho letu, abyste viděli trochu více o podmínkách před startem.
Nadmořská výška podlahy byla také posunuta zpět na -4 až -8 sekund z -2,5 až -4 sekund, aby umožnila delší dobu detekce startu.

Detekce startu

Zvýšili jsme dobu ověření se zrychlením z 500 na 1000 ms a dobu bez zrychlení na 2500 ms. To lze bezpečně provést v důsledku zvýšených bufferů před letem.
Byl také plně implementován slew rate nadmořské výšky na palubu/podlahy. To zabrání tomu, aby se průměrný tlak na bázi mění rychleji než 2,5 metrů za sekundu a pomáhá vyhnout se vaku nebo tlakům poškozujícím tlak na podlahu, když umístíte horní kužel nebo se jej zbavíte.

Komunikace přes USB

S Nanem lze nyní komunikovat prostřednictvím určitých webových prohlížečů na PC a noteboocích (prohlížeče Google Chrome, Microsoft Edge a Opera).
To umožňuje uživatelům kliknout na připojit a používat konfiguraci nastavení Nano bez nutnosti editovat textový soubor na zařízení. Lety můžete také nahrávat jedním kliknutím místo vyhledávání fyzického souboru na USB jednotce Nana.

Příklad stránky nahrávání přímého nahrávače logu altimetru přes USB.


Snímek obrazovky stránky Konfigurovat nastavení přes USB, můžete k němu přistupovat zde (přes stránku nástrojů)

Chyba probuzení

Týkalo se to chování po letu, když jste se rozhodli jít do hlubokého spánku po 4 nebo 10 minutách po přistání.
Časovač spánku cyklu vzorků zůstal nastaven, když byl požadován hluboký spánek. Výsledkem bylo, že se ihned probudil z hlubokého spánku po několika milisekundách.
Způsobilo to, že se zdálo, že se zařízení nikdy nechystá spát podle požadavku.

Oprava nadmořské výšky prostřednictvím srovnání zrychlení.

Při zapalování motoru má barometr těžkou práci: plamen sprchuje oblast startu a barometr zaznamenává atmosférickou tlakovou změnu, která se nestala, která se jeví jako nadmořská výška. V některých letech se to jeví jako špička nebo propad kolem startu, příležitostně velký, při jednom testovacím letu téměř dvacet metrů nadmořské výšky, která nikdy nebyla letěna. Akcelerometr nic z toho nevidí, protože se nic takto nehnulo, a právě ten nesouhlas je celým principem opravy: během raného letu je akcelerometr důkazem, že plamen nemůže oklamat.

Metoda je záměrně konzervativní. Zatímco akcelerometr certifikuje, že raketa je stále na palubu, jakékoli překročení nadmořské výšky je z definice chybou tlaku a stopa drží úroveň paluby, ačkoli normální drift paluby je ponechán přesně jak měřeno. Jakmile začne skutečný pohyb, altimetr integruje akcelerometr, aby věděl, kde se raketa musí zhruba nacházet, a používá tuto trajektorii jako detektor lží spíše než pero: tlak je považován za falešný pouze tehdy, když se odchyluje od očekávané cesty více než poloviny stoupání samotného, prahová hodnota, která se mění s letem, aby originální data nikdy nemohla jej spustit. Odsouzené úsečí jsou poté znovu vytvořeny pomocí tvaru akcelerometru pro křivku, ale ukotveny na obou koncích se skutečnými tlakový vzorky, takže oprava může pouze překlenout mezi měřenými daty, nikdy si nevymyslet vlastní linku. Celý mechanismus se vypne krátce po burnoutu, dlouho před apogeu, kde je barometr zpět na výhradní kontrole, a každý opravený log udržuje svůj sloupec raw nadmořské výšky, takže původní měření je vždy k dispozici pro porovnání. Při ověření v šestnácti zaznamenaných letech byl změněn pouze let poškozený plameny; každý čistý let prošel beze změny.

Příklad opravy rané korupce tlaku v logu vzorku letu.

Duální signatury logu

Logy letů Nano jsou kryptograficky podepsány v altimetru v okamžiku, kdy jsou uloženy. Ověření v Altimeter Cloud prokazuje, že log je pravý a nedotčený: změňte jednu hodnotu a selže. Podpisový klíč nikdy neopustí vaše zařízení, což je to celé, naše servery mohou ověřit log, ale nemohou nikdy vytvořit signaturu jednoho, takže platná signatura znamená jednu věc: tato data pocházela z tohoto altimetru, přesně jak byla zaznamenána.

Nyní se podporují oba formáty CSV a ACLZ, měla tuto záruku mezerou. Vaše zařízení ukládá jeden formát a když web převedl na druhý ke stažení, konverze byla poctivá ale nepodepsaná, protože web nemůže nic podepsat. Od firmwaru 1.60 altimetr mezeru sám zavírá: při uložení vypočítá a podepíše obě reprezentace letu, uloží který formát máte nakonfigurován, a zaznamenává obě signatury vedle něj. Když Altimeter Cloud vytváří alternativní formát, připojuje signaturu, kterou váš altimetr již vytvořil pro přesně tato data. Pokud se každá hodnota shoduje, a bude se, pokud není něco manipulováno, oba formáty ověří. Stejná ochrana, oba soubory ke stažení, podepsáno pouze vašim altimetrem.