Extend AeroAlign with mixed CoG planning and telemetry base

docs/WORKFLOW_AND_SYSTEM_PLAN.md

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+# AeroAlign + CoG - Workflow and System Plan
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+## Ziel
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+Das System soll in der Werkstatt ohne Umdenken bedienbar sein und drei unterschiedliche Aufgaben sauber trennen:
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+1. feste Referenzflaechen ausrichten
+2. Ruder neutral oder symmetrisch einstellen
+3. Schwerpunkt messen und verschieben
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+Der wichtigste Grundsatz ist:
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+Ruder werden nicht primaer gegeneinander verglichen, sondern gegen ihre jeweilige feste Bezugsflaeche.
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+Zusatz fuer Spezialfaelle:
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+- EWD, CG und Rudereinstellung bleiben getrennte Ablaeufe
+- Dämpfungsflosse ist der bevorzugte Begriff fuer den feststehenden Leitwerksteil
+- Pendelleitwerk und Taileron werden als eigene Flaechentypen behandelt
+- 90 Grad am Servoarm ist keine universelle aerodynamische Regel
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+## Bedienlogik
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+### Was nicht ideal ist
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+Dieser Ablauf ist fehleranfaellig:
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+- Modell auf die CoG-Waage stellen
+- Querruder und Hoehenruder direkt miteinander vergleichen
+- eines davon so lange verstellen, bis beide denselben Winkel zeigen
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+Warum das problematisch ist:
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+- Tragflaeche und Hoehenleitwerk haben oft unterschiedliche Sollwinkel
+- ein neutrales Hoehenruder ist nicht automatisch derselbe Winkel wie ein neutrales Querruder
+- Sender-Subtrim sollte nicht die mechanische Grundjustage ersetzen
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+### Besserer Ablauf
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+1. Modell mechanisch neutralisieren
+2. feste Flaechen und Leitwerke referenzieren
+3. Ruder gegen die zugehoerige feste Flaeche einstellen
+4. Schwerpunkt auf der CoG-Waage einstellen
+5. Neutralstellungen danach kurz erneut pruefen
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+## Empfohlene Werkstattmodi
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+### 1. Referenzmodus
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+Ziel:
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+- Tragflaeche gegen Hoehenleitwerk
+- Tragflaeche links gegen Tragflaeche rechts
+- EWD oder andere feste Bezugswinkel
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+Hinweis:
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+Dieser Modus ist fachlich eigenstaendig und darf nicht mit CoG oder Ruderneutralitaet vermischt werden.
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+Empfohlene Sensoren:
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+- ein Sensor auf einer festen Tragflaechen-Referenz
+- ein Sensor auf Hoehenleitwerk oder anderer Referenzflaeche
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+### 2. Rudermodus
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+Ziel:
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+- Querruder links gegen linke Tragflaeche
+- Querruder rechts gegen rechte Tragflaeche
+- Hoehenruder gegen Hoehenleitwerk
+- Seitenruder gegen Seitenleitwerk
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+Regel:
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+Jedes bewegliche Ruder wird gegen seine feste Nachbarflaeche verglichen.
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+Ausnahmen:
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+- Stabilator gegen externe Referenz
+- Taileron nach Profilregel
+- Wölbklappen mit moeglichem Grundoffset je Flugphase
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+### 3. CoG-Modus
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+Ziel:
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+- Frontgewicht
+- Heckgewicht
+- Schwerpunktlage in mm
+- Abweichung zum Soll-CoG
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+Hier spielen die IMU-Sensoren nur indirekt mit:
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+- sie helfen vorher und nachher bei der Neutral- und Referenzpruefung
+- die CoG-Messung selbst basiert auf den Lastzellen
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+## Minimal sinnvolles Hardware-Set
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+### Variante A: praxisnahes Basisset
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+- `1x Master` mit Web UI
+- `2x IMU Slave`
+- `1x CoG Scale` mit zwei Lastzellen
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+Einsatz:
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+- Sensor 1 auf fester Tragflaeche oder Referenzlehre
+- Sensor 2 auf Hoehenleitwerk oder Hoehenruder
+- CoG-System separat fuer den Schwerpunkt
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+Das reicht fuer EWD, Hoehenruder-Neutralitaet und Schwerpunkt.
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+### Variante B: guter Alltagsausbau
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+- `1x Master`
+- `4x IMU Slave`
+- `1x CoG Scale`
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+Einsatz:
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+- linke Tragflaeche Referenz
+- rechtes Querruder
+- linkes Querruder
+- Hoehenleitwerk oder Hoehenruder
+- CoG-Jig parallel verfuegbar
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+Damit werden Querruder-Symmetrie und Leitwerksabgleich deutlich komfortabler.
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+### Variante C: Vollausbau
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+- `1x Master`
+- `5-6x IMU Slave`
+- `1x CoG Scale`
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+Zusaetzlich:
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+- Seitenruder
+- zweite Flaechenreferenz
+- weitere Klappen oder Spoiler
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+## Empfohlene Hardware-Rollen
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+### Master
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+- stationaeres Bediengeraet
+- optional eigener IMU-Sensor fuer Referenzaufgaben
+- WiFi AP und Web UI
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+### IMU Slaves
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+- kleine, leichte Clip-Sensoren
+- identische Gehaeuse und Halter, damit Bedienung einheitlich bleibt
+- eindeutige Rollen im UI statt nur Node-IDs
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+Beispielrollen:
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+- `Wing Ref Left`
+- `Wing Ref Right`
+- `Aileron Left`
+- `Aileron Right`
+- `Elevator`
+- `Fin / Rudder`
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+### CoG Scale
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+- ein eigenes Geraet mit zwei Auflagepunkten
+- zwei Lastzellen
+- fester, reproduzierbarer Auflageabstand
+- idealerweise mit definierter LE-Referenz oder verstellbarem Anschlag
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+## Bedienbarkeit in der UI
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+Die UI sollte nicht nur Nodes anzeigen, sondern gefuehrte Aufgaben.
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+### Empfohlene Hauptansichten
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+- `Setup`
+  - verbundene Geraete
+  - Akkustand
+  - Rollenbezeichnungen
+- `Reference`
+  - Flaeche gegen Leitwerk
+  - Referenzwinkel
+- `Surfaces`
+  - Querruder, Hoehe, Seite
+  - linke/rechte Symmetrie
+- `CoG`
+  - Frontgewicht
+  - Heckgewicht
+  - aktueller CoG
+  - Soll-CoG
+  - Delta zum Ziel
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+### Wichtige UX-Regeln
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+- keine reinen Node-IDs als primaere Anzeige
+- jede Messung braucht eine sprechende Rolle
+- gefuehrte Schritte statt nur Rohdaten
+- CoG-Ansicht und Ruder-Ansicht getrennt halten
+- Kalibrieren klar unterscheiden:
+  - IMU `Zero`
+  - Scale `Tare`
+  - Scale `Weight calibration`
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+## Datenmodell, das dafuer noetig ist
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+Pro Modellprofil sollten spaeter gespeichert werden:
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+- Modellname
+- Flaechenreferenz
+- support distance `L`
+- offset der vorderen Auflage zur Nasenleiste
+- Soll-CoG
+- Rollenbelegung der Sensoren
+- optionale Servotests oder Sollwerte fuer Ruderausschlaege
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+Die verbindliche Profil- und Flaechentyp-Definition steht in:
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+- [AIRCRAFT_PROFILE_MODEL.md](/Users/florianklaner/Github/AeroAlign/docs/AIRCRAFT_PROFILE_MODEL.md)
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+## Mechanische Anforderungen an die CoG-Hardware
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+Damit das gut zusammenspielt, muss die CoG-Hardware nicht nur elektrisch, sondern auch mechanisch sauber sein.
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+Pflichtpunkte:
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+- reproduzierbarer Abstand der beiden Auflagen
+- rutschfeste Kontaktpunkte
+- definierte Flugzeugposition in Längsrichtung
+- steife Basis, damit Lasten nicht durchbiegen
+- einfache Nullstellung ohne Modell
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+Sinnvoll:
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+- verstellbare Auflagehoehen
+- verstellbarer LE-Anschlag
+- modulare Auflagen fuer verschiedene Rumpf-/Flaechenformen
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+## Empfohlener End-to-End-Werkstattablauf
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+1. Sender auf neutral, Trims und Subtrims auf Ausgangszustand
+2. Servoarme und Gestänge mechanisch sauber einstellen
+3. IMU-Sensor auf Tragflaechen-Referenz setzen
+4. IMU-Sensor auf Hoehenleitwerk oder Hoehenruder setzen
+5. Referenz- und EWD-Werte einstellen
+6. Querruder links und rechts gegen ihre jeweilige Referenz einstellen
+7. Modell auf die CoG-Waage stellen
+8. Akku oder Ballast verschieben, bis Soll-CoG erreicht ist
+9. Danach Ruderneutralitaet und Referenzwerte kurz nachpruefen
+10. Profil speichern
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+## Konkrete Repo-Folgen
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+### Naechste Firmware-Schritte
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+1. `firmware/cog_slave` anlegen
+2. HX711 lesen und mitteln
+3. Tare und Skalierungsfaktoren speichern
+4. Rollen-/Profilverwaltung im Master ergaenzen
+5. neue UI-Ansichten `Reference`, `Surfaces`, `CoG`
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+### Naechste Hardware-Schritte
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+1. zwei Lastzellen mechanisch auf definierter Basis montieren
+2. Support-Abstand als feste Konstruktionsgroesse festlegen
+3. LE-Anschlag oder Referenzmarke vorsehen
+4. IMU-Halter fuer feste Bezugsflaechen vereinheitlichen
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+## Fazit
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+Ja: dein Gedanke geht in die richtige Richtung.  
+Nein: Hoehenruder und Querruder sollten nicht direkt als gemeinsame Soll-Referenz behandelt werden.
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+Das bessere System trennt:
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+- Referenzflaechen
+- Ruderneutralitaet
+- Schwerpunkt
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+Genau so sollte auch die Hardware und die UI aufgebaut werden.