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

   1 /*
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  17  */
  18
  19 #ifndef AO_FLIGHT_TEST
  20 #include <ao.h>
  21 #endif
  22 #include <ao_micropeak.h>
  23
  24 #define FIX_BITS        16
  25
  26 #define to_fix_v(x) ((int16_t) ((x) * 65536.0 + 0.5))
  27 #define to_fix_k(x) ((int32_t) ((x) * 65536.0 + 0.5))
  28 #define from_fix8(x)    ((x) >> 8)
  29 #define from_fix(x)     ((x) >> 16)
  30 #define fix8_to_fix_v(x)        ((x) << 8)
  31 #define fix16_to_fix8(x)        ((x) >> 8)
  32
  33 #include <ao_kalman.h>
  34
  35 #ifndef AO_MK_STEP_96MS
  36 #define AO_MK_STEP_96MS 1
  37
  38 #endif
  39
  40 #if AO_MK_STEP_100MS
  41 #define AO_MK_TIME_STEP 0.1
  42
  43 #define AO_K0_10        AO_MK2_BARO_K0_10
  44 #define AO_K1_10        AO_MK2_BARO_K1_10
  45 #define AO_K2_10        AO_MK2_BARO_K2_10
  46 #endif
  47
  48 #if AO_MK_STEP_96MS
  49 #define AO_MK_TIME_STEP 0.096
  50
  51 #define AO_K0_10        AO_MK_BARO_K0_10
  52 #define AO_K1_10        AO_MK_BARO_K1_10
  53 #define AO_K2_10        AO_MK_BARO_K2_10
  54 #endif
  55
  56 /* Basic time step (96ms) */
  57 #define AO_MK_STEP      to_fix_v(AO_MK_TIME_STEP)
  58
  59 /* step ** 2 / 2 */
  60 #define AO_MK_STEP_2_2  to_fix_v(AO_MK_TIME_STEP * AO_MK_TIME_STEP / 2.0)
  61
  62 uint32_t        ao_k_pa;                /* 24.8 fixed point */
  63 int32_t         ao_k_pa_speed;          /* 16.16 fixed point */
  64 int32_t         ao_k_pa_accel;          /* 16.16 fixed point */
  65
  66 uint32_t        ao_pa;                  /* integer portion */
  67 int16_t         ao_pa_speed;            /* integer portion */
  68 int16_t         ao_pa_accel;            /* integer portion */
  69
  70 void
  71 ao_microkalman_init(void)
  72 {
  73         ao_pa = pa;
  74         ao_k_pa = pa << 8;
  75 }
  76
  77 void
  78 ao_microkalman_predict(void)
  79 {
  80         ao_k_pa       += fix16_to_fix8((int32_t) ao_pa_speed * AO_MK_STEP + (int32_t) ao_pa_accel * AO_MK_STEP_2_2);
  81         ao_k_pa_speed += (int32_t) ao_pa_accel * AO_MK_STEP;
  82 }
  83
  84 void
  85 ao_microkalman_correct(void)
  86 {
  87         int16_t e;      /* Height error in Pa */
  88
  89         e = pa - from_fix8(ao_k_pa);
  90
  91         ao_k_pa       += fix16_to_fix8((int32_t) e * AO_K0_10);
  92         ao_k_pa_speed += (int32_t) e * AO_K1_10;
  93         ao_k_pa_accel += (int32_t) e * AO_K2_10;
  94         ao_pa = from_fix8(ao_k_pa);
  95         ao_pa_speed = from_fix(ao_k_pa_speed);
  96         ao_pa_accel = from_fix(ao_k_pa_accel);
  97 }