git.gag.com Git - fw/altos/blob - src/core/ao_microkalman.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2013 Keith Packard <keithp@keithp.com>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation; version 2 of the License.
   7  *
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   9  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11  * General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  14  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  15  * 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA.
  16  */
  17
  18 #ifndef AO_FLIGHT_TEST
  19 #include <ao.h>
  20 #endif
  21 #include <ao_micropeak.h>
  22
  23 #define FIX_BITS        16
  24
  25 #define to_fix16(x) ((int16_t) ((x) * 65536.0 + 0.5))
  26 #define to_fix32(x) ((int32_t) ((x) * 65536.0 + 0.5))
  27 #define from_fix8(x)    ((x) >> 8)
  28 #define from_fix(x)     ((x) >> 16)
  29 #define fix8_to_fix16(x)        ((x) << 8)
  30 #define fix16_to_fix8(x)        ((x) >> 8)
  31
  32 #include <ao_kalman.h>
  33
  34 /* Basic time step (96ms) */
  35 #define AO_MK_STEP      to_fix16(0.096)
  36 /* step ** 2 / 2 */
  37 #define AO_MK_STEP_2_2  to_fix16(0.004608)
  38
  39 uint32_t        ao_k_pa;                /* 24.8 fixed point */
  40 int32_t         ao_k_pa_speed;          /* 16.16 fixed point */
  41 int32_t         ao_k_pa_accel;          /* 16.16 fixed point */
  42
  43 uint32_t        ao_pa;                  /* integer portion */
  44 int16_t         ao_pa_speed;            /* integer portion */
  45 int16_t         ao_pa_accel;            /* integer portion */
  46
  47 void
  48 ao_microkalman_init(void)
  49 {
  50         ao_pa = pa;
  51         ao_k_pa = pa << 8;
  52 }
  53
  54 void
  55 ao_microkalman_predict(void)
  56 {
  57         ao_k_pa       += fix16_to_fix8((int32_t) ao_pa_speed * AO_MK_STEP + (int32_t) ao_pa_accel * AO_MK_STEP_2_2);
  58         ao_k_pa_speed += (int32_t) ao_pa_accel * AO_MK_STEP;
  59 }
  60
  61 void
  62 ao_microkalman_correct(void)
  63 {
  64         int16_t e;      /* Height error in Pa */
  65
  66         e = pa - from_fix8(ao_k_pa);
  67
  68         ao_k_pa       += fix16_to_fix8((int32_t) e * AO_MK_BARO_K0_10);
  69         ao_k_pa_speed += (int32_t) e * AO_MK_BARO_K1_10;
  70         ao_k_pa_accel += (int32_t) e * AO_MK_BARO_K2_10;
  71         ao_pa = from_fix8(ao_k_pa);
  72         ao_pa_speed = from_fix(ao_k_pa_speed);
  73         ao_pa_accel = from_fix(ao_k_pa_accel);
  74 }