Inav 8.0.1 Unstable pitch and roll movements when GPS is enabled with 6 satellites

[Jerome26140]

Hello everyone, I'm having a problem inav 8.0.1 with the accelerometer, which is shifting by several degrees on the pitch and roll axes.

This issue occurs on two Matek F405 Wing V2 boards and a Matek M10 GPS.

After several tests, it appears the problem originates with the GPS. The issue starts as soon as I acquire 6 satellites; below 6 satellites, there's no problem.

The problem is present from version inav 7 onwards.

My tests:

I tried disabling the magnetometer,
Connecting it to a different I2C/TX/RX port,
Powering the GPS with a different power supply than the Matek's,
Testing with several versions of iNAV,
Testing with a different GPS,
Testing with a second, brand-new Matek F405 Wing V2 board,
Testing outside of any magnetic field that could cause interference.
Even with more than 20 satellites, the issue persists.

Can you help me solve this problem?

https://youtu.be/cCqpKSoqGwo?si=MIZ3JgGv43VAu2vj

[Phil-MC]

This originally appeared on the FB FORUM. It must be significant that the issue only occurs in 7 and 8, and not in 6.
What UART baudrate? The M10 has 9600 default
Could this be related to the provision to be able to fly without a GPS?

[breadoven]

This is caused by the AHRS and is normal when the craft is static on the ground. It's not an indication anything is wrong and will resolve itself in flight when the AHRS has all the info it needs to work correctly.

[Jerome26140]

Ce message a initialement été publié sur le forum Facebook. Il est significatif que le problème ne se produise que sur les versions 7 et 8, et non sur la version 6. Quel est le débit UART ? Le M10 a un débit par défaut de 9 600 bauds. Cela pourrait-il être lié à la possibilité de voler sans GPS ?

At 9600 baud, the GPS does not activate. It works from 57000 baud with many errors. It works and connects quickly at 115000 baud.

[Jerome26140]

Ce phénomène est dû au système AHRS et est normal lorsque l'appareil est immobile au sol. Il n'indique aucun problème et disparaîtra de lui-même en vol, une fois que l'AHRS aura reçu toutes les informations nécessaires à son bon fonctionnement.

Thank you for your feedback. When the drone is in POSHOLD mode immediately after takeoff, it refuses to maintain its position but does maintain its altitude. Could this be due to the AHRS system?

[Phil-MC]

Regarding the 9600 BAUD. The MATEK GPS is set by them to a default of 9600. This can be changed with the right tool. This comes from the MATEK spec document https://www.mateksys.com/?portfolio=m10-5883#tab-id-2

Regarding the AHRS. The poster says that the issue does not occcur with 6, only 7 and 8. 6 had a major AHRS update.

[MrD-RC]

GNSS sensors should be fine at 115200 baud. I'd only ever change it if there are communication problems. So far, I've never changed any.

[Phil-MC]

I expect you are right Mr D. The Physicist in me mistrusts devices used outside their spec. AFAIK it is easy to change the BAUD RATE of the GPS to check. This could well be a communication problem.

[breadoven]

In regard to the AHRS I thought it was #9387 that caused the pitch/roll drift and this came in version 7. This pitch/roll drift was mentioned before in another issue but I can't find it.

[Phil-MC]

I see a number of similar issues raised. Presumably a sliding window method is used to smooth the data and reduce noise. Can anyone confirm? It looks like some noise is getting through.

[Jerome26140]

Merci pour votre soutien.
Voilà une personne qui a eu le même problème que moi. Sans solution..

iNavFlight/inav-configurator#2147

[Jerome26140]

Actuellement j'ai deux vtol heewing qui sont en 8.0.1 avec une f405 wing v2 et une h743 wlite et qui ont les même symptômes, mais aussi un soucis de POSHOLD qui garde bien l'altitude mais pas ça position et avec l'impossibilité de mise a jour de la position rth.

Tous les paramètres sont bien paramétrer.
Le compas es bien activé et correct 3°/4°degré

Je sais pas ci cela peut vous aider...
Ci vous avez besoins de plus de détails n'hésitez pas.

[Jetrell]

Regarding the AHRS. The poster says that the issue does not occur with 6, only 7 and 8. 6 had a major AHRS update.

As breadoven stated. This is just a function of the AHRS.
It has been this way since INAV 6.0 when the AHRS DCM was updated to use centrifugal force compensation, to reduce attitude/horizon drift.
GNSS velocity is used to augment and correct for IMU drift which can occur under certain conditions of flight.
So once the module acquires a satellite fix, And it has a low satellite count and precision. The position and velocity can been seen drifting within many tens of meters from the aircraft's actual stationary position.

Take a look at the position accuracy in meters, in the GPS tab when the Sat count is low. Also notice how your GPS position shifts in the maps.
This effect will be much less when the position accuracy and GPS count increases. And will have little effect once a GPS heading is obtain inflight.
If it does show up in flight. This will only likely occur if your GNSS precision still remains poor throughout the flight, for what ever reason. Possibly leading to attitude or heading drift, that is slow to correct for the error.

[Jerome26140]

Concernant l'AHRS : l'auteur du message indique que le problème ne se produit pas avec la version 6, mais uniquement avec les versions 7 et 8. La version 6 a bénéficié d'une mise à jour majeure de l'AHRS.

Comme l'a indiqué breadoven, il s'agit d'une fonction inhérente au système AHRS. Ce fonctionnement est inchangé depuis la version 6.0 d'INAV, date à laquelle le module DCM de l'AHRS a été mis à jour pour intégrer la compensation de la force centrifuge et ainsi réduire la dérive d'attitude et d'horizon. La vitesse GNSS est utilisée pour compenser la dérive de l'IMU, qui peut survenir dans certaines conditions de vol. Ainsi, une fois que le module a acquis une position satellite, et compte tenu du faible nombre de satellites et de la faible précision, la position et la vitesse peuvent dériver de plusieurs dizaines de mètres par rapport à la position stationnaire réelle de l'aéronef.

Vérifiez la précision de la position en mètres dans l'onglet GPS lorsque le nombre de satellites est faible. Observez également le décalage de votre position GPS sur les cartes. Cet effet sera nettement moins marqué lorsque la précision de la position et le nombre de signaux GPS augmenteront. Il sera quasiment imperceptible une fois le cap GPS obtenu en vol, si toutefois il s'affiche. Ce problème ne se produira probablement que si la précision de votre GNSS reste faible tout au long du vol, quelle qu'en soit la raison. Cela peut entraîner une dérive d'attitude ou de cap, lente à se corriger.

Bonjour et merci pour votre réponse

Je comprend bien le système AHRS mais comment expliqué que quand je suis en mode angle le drone cherche a partir a ce dévié en permanence sur le pitch et le roll ? Sachant que ci je désactive le gps je n'ais plus aucun problème.

[Jetrell]

@Jerome26140 There is somewhat of an issue concerning that in releases after 7.0. But its also more often seen when the GNSS precision is poor.
If you have a high end GNSS module like an M9. Or an M10 that has genuine Ublox hardware, with a descent size antenna, its practically never encountered. Mostly because such modules always provide a HDOP less than 1.2.
But if your GNSS hardware isn't the best. Or the module is never getting a good satellite fix, due to localized RF noise from other devices in the model. The likelihood of your issue occurring is much higher.

With a poor satellite fix, I'd often noticed that taking off and flying around a bit to get a strong GPS course, reduces the chance of this occurring the next time you enter a hover.
If you feel up to a steep learning curve The AHRS gains and GNSS weights can be adjusted, if your copter consistently experiences poor GNSS position accuracy. This may help a little.