GitHub – sunxfancy/ArduCopter

Arducopter или «ух ты, он сам летает!»

Ardupilot project

You can find lots of development information at the ArduPilot development site

Bugs? absolutely.

See BUGS page

Building using make

1. Before you build the project for the first time, you’ll need to run make configure from a sketch directory (i.e. ArduPlane, ArduCopter, etc…).
   This will create a config.mk file at the top level of the repository. You
   can set some defaults in config.mk

2. In the sketch directory, type make to build for APM2. Alternatively,
   make apm1 will build for the APM1 and make px4 will build for the PX4.
   The binaries will generated in /tmp/<i>sketchname</i>.build.

3. Type make upload to upload. You may need to set the correct default
   serial port in your config.mk.

Building using the arduino ide

ArduPilot is no longer compatible with the standard Arduino
distribution. You need to use a patched Arduino IDE to build
ArduPilot.

Do not try to use the Arduino IDE to build in Linux–you should follow
the instructions in the “Building using make” section.

1. The patched ArduPilot Arduino IDE is available for Mac and Windows
   from the downloads
   page.

2. Unpack and launch the ArduPilot Arduino IDE. In the preferences
   menu, set your sketchbook location to your downloaded or cloned
   ardupilot directory.

3. In the ArduPilot Arduino IDE, select your ArduPilot type (APM1 or
   APM2) from the ArduPilot menu (in the top menubar).

4. Restart the ArduPilot Arduino IDE. You should now be able to build
   ArduPlane or ArduCopter from source.

5. Remember that, after changing ArduPilot type (APM1 or APM2) in the
   IDE, you’ll need to close and restart the IDE before continuing.

Chromeos

ArduPilot Configurator form ChromeOS is available in Chrome Web Store

Credits – happy to correct these credits if they are wrong or incomplete.

ctn – author and maintainer ofof stuff from which this project was forked.
Hydra – author and maintainer of stuff from which this project was forked.
Konstantin Sharlaimov/DigitalEntity – author and maintainer of stuff from which this project was forked.
Paweł Spychalski – author and maintainer of stuff from which this project was forked.

Developers

We accept clean and reasonable patches or PRs, submit them!

Development team

The ArduPilot project is open source and maintained by a team of volunteers.

Development using virtualbox

ardupilot has a standardized Linux virtual machine (VM) setup script
that uses the free VirtualBox virtualization software. You can use it
to create a standard, reproducible development environment in just a
few minutes in Linux, OS X, or Windows.

Different map providers?

See MAPS page

Getting the source

You can either download the source using the “ZIP” button at the top
of the github page, or you can make a clone using git:

Installation

Depending on target operating system, ArduPilot Configurator is distributed as standalone application or Chrome App.

Issue trackers

For ArduPilot configurator issues raise them here

Linux

1. Visit release page
2. Download Configurator for Linux platform (linux32 and linux64 are present)
3. Extract tar.gz archive
4. Make the ArduPilot-configurator file executable (chmod x ArduPilot-configurator)
5. Run ARDUPILOT Configurator app from unpacked folder

Mavproxy

MAVProxy уже установлен в образе Navio. Его также можно

и на ПК (Windows, Linux, MacOS) для дальнейшего общения с автопилотом в консольном режиме.

Убедившись, что Ardupilot работает, запустим на Raspberry скрипт MAVProxy такой командой:

mavproxy.py --master=udp:127.0.0.1:14550

Параметр

–master=udp:127.0.0.1:14550

задает для скрипта источник данных. Это локальный UDP-порт, который был прописан в файле конфигурации Ardupilot. После запуска команды, MAVProxy соединиться с этим портом и выведет на экран сообщения автопилота, примерно как у меня:

pi@navio:~ $ mavproxy.py --master=udp:127.0.0.1:14550
Connect udp:127.0.0.1:14550 source_system=255
Failed to load module: No module named adsb. Use 'set moddebug 3' in the MAVProxy console to enable traceback
Log Directory: 
Telemetry log: mav.tlog
Waiting for heartbeat from 127.0.0.1:14550
 MAV> online system 1
STABILIZE> Mode STABILIZE
fence breach
GPS lock at 0 meters
APM: APM:Copter V3.5.5 (88a1ecdd)
APM: Frame: UNKNOWN
APM: PreArm: RC Roll not configured
APM: PreArm: Compass not calibrated
APM: PreArm: 3D Accel calibration needed
APM: PreArm: check firmware or FRAME_CLASS
APM: PreArm: Throttle below Failsafe

Так как автопилот еще не откалиброван и до конца не настроен, то об этом красноречиво говорят и сообщения. В этом режиме можно общаться с автопилотом посредством команд. Если бы дрон был полностью настроен, то вот такая последовательность двух команд привела бы к старту двигателей и взлету дрона на высоту 20 м:

arm throttle
takeoff 20

Не откалиброванный автопилот не полетит, а покажет сообщения с причинами, почему он этого сделать не сможет.

More info on some commands:

• ‘npm run dev’ runs to it from the source folder without bundling any resources, great for debug and code hacking. Its also the only way the code runs right this instant., sorry, we haven’t got any release ready yet. ‘npm start’ is very similar, but uses a ‘bundled’ main.html

• ‘npm start’ is supposed to be the alternative to running it in dev mode, but as we dont have any release yet, its not the way we use the app at the moment, so this comment is a reminder to not use this command yet.

• no right-click, no developer tools..? If the app starts-up for you, but right-click doesnn’t allow you to use chrome-dev-tools or inspect stuff, then you don’t have the ‘sdk’ version of NW installed. Theese command/s to try to remedy that are (one or more of these might help), but are not part of a normal install, and you should not run them unless you somehow got the wrong ‘nw’ version:
  nvm deactivatemv ~/.npmrc ~/.npmrc.bakrm -rf node_modules/nwrm package-lock.jsonnpm install --save [email protected]sudo npm install --save [email protected] -gexport NWJS_BUILD_TYPE=sdk; npm install

• Bundling/releasing not working properly just now, but when it’s working it will run like this:
  ‘npm run gulp dist’ to bundle it.
  ‘npm run gulp release’ to make win32/win64/osx/linux32/linux64 packages.

• this ap can be used as a chrome plugin, but usually is use “integrated” with nw.js [expect bugs if u do this] :

  • With NW.js: Run npm start[probably not working].
  • With Chrome: Run npm run gulp. Then open chrome://extensions, enable
    the Developer mode, click on the Load unpacked extension... button and select the ArduConfigurator directory.

Support

GitHub issue tracker is reserved for bugs and other technical problems. If you do not know how to setup
everything, hardware is not working or have any other support problem, please consult:

Ubuntu linux

The following packages are required to build ardupilot for the
APM1/APM2 (Arduino) platform in Ubuntu: gawk make git arduino-core g

To build ardupilot for the PX4 platform, you’ll first need to install
the PX4 toolchain and download the PX4 source code. See the PX4
toolchain installation
page.

The easiest way to install all these prerequisites is to run the
ardupilot/Tools/scripts/install-prereqs-ubuntu.sh script, which will
install all the required packages and download all the required
software.

Windows

1. Visit release page
2. Download Configurator for Windows platform (win32 or win64 is present)
3. Extract ZIP archive
4. Run ArduPilot Configurator app from unpacked folder
5. Configurator is not signed, so you have to allow Windows to run untrusted application. There might be a monit for it during first run

Видео через интернет

Для ретрансляции видео установим на сервер VLC плеер:

sudo apt-get install vlc

После установки, запустим его как ретранслятор c UDP порта 5001 в RTSP канал

SERVER_IP:8554/live

cvlc -vvv udp://@:5001 --sout '#rtp{sdp=rtsp://:8554/live}' :demux=h264

На борту запустим видеотрансляцию с камеры на сервер по UDP (вместо

SERVER_IP

адрес сервера):

gst-launch-1.0 rpicamsrc bitrate=1000000 ! video/x-h264,width=640,height=480,framerate=25/1 ! h264parse  ! udpsink host=SERVER_IP port=5001

Адрес потока теперь можно использовать как источник видео в настройках GCS или открыть в любом плеере, поддерживающим этот протокол.

Теперь можно спланировать маршрут полета и запустить дрон через интернет, предварительно его включив, например, с помощью помощника по телефону.

Очевидно, что из-за относительно большого времени путешествия видео и телеметрии по сети, такой способ вряд ли подойдет для FPV-полетов в ручном режиме между препятствиями.

Темы для последующих публикаций:

Продолжение следует…

Видеотрансляция

Проверим как работает видеотрансляция в сети WiFi. Такой командой можно запустить видео в TCP-порт на Raspberry с использованием родной утилиты raspivid для камеры Raspicam:

raspivid -t 0 -hf -fps 25 -w 640 -h 480 -o - | gst-launch-1.0 fdsrc ! h264parse ! rtph264pay config-interval=1 pt=96 ! gdppay ! tcpserversink host=0.0.0.0 port=5001

А вот такой командой делается тоже самое, только с использованием ранее скомпилированной обертки rpi-camsrc для gstreamer:

gst-launch-1.0 rpicamsrc sensor-mode=4 ! h264parse ! rtph264pay config-interval=1 pt=96 ! gdppay ! tcpserversink host=0.0.0.0 port=5001

В обоих случаях, трансляция в формате h264 доступна по IP-адресу Raspberry на порту 5001.

Посмотреть ее можно запустив на своем ПК такую команду (должен быть установлен gstreamer), вместо RPI_ADDRESS указываем адрес Raspberry в сети:

gst-launch-1.0 -v tcpclientsrc host=RPI_ADDRESS port=5001  ! gdpdepay !  rtph264depay ! avdec_h264 ! videoconvert ! autovideosink sync=false

В результате должно открыться окошко с видео.

Практически в любую GCS встроен видеоплеер, который может показывать RTSP-видеопоток. Чтобы сделать из Raspberry RTSP-сервер можно использовать консольный плеер VLC. Установка:

sudo apt-get install vlc

Видеотрансляция запускается так:

raspivid -o - -t 0 -n -w 320 -h 240 -fps 25 | cvlc -vvv stream:///dev/stdin --sout '#rtp{sdp=rtsp://:8554/live}' :demux=h264

Видео доступно по адресу (вместо

RPI_ADDRESS

, адрес Raspberry):

rtsp://RPI_ADDRESS:8554/live

Настройка GCS:

Адрес потока можно использовать для подключения нескольких плееров на разных устройствах, но, так как видеозахват и трансляция для Raspberry весьма трудоемкий процесс, то для нескольких потребителей видео лучше использовать внешний сервер (описание ниже).

Изменения прошивки arducopter 3.0.х для конфигурации квадрокоптер для apm 2.6 (2.5)

Форум позволяет разработчикам отвечать на Ваши вопросы,
а также позволяет исследовать аналогичные ситуации.
Пожалуйста, выберите подфорум, который наиболее вам подходит для вики-страницы и вопросов, которые вам интересны.

Как обновить:

• 1. Убедитесь, что вы используете Planner Миссия 1.2.59 или новее (получить его здесь )
• 2. Нажмите на Initial Setup в Mission Planner, выберите раздел Firmware.
  Номер версии должен появиться как “ArduCopter-3.0.1”,
  а затем нажмите соответствующий значок рамы,
  и он должен обновить как обычно.
• 3. Уменьшить LOITER (слоняться) и Alt Hold (Держать высоту) PIDs,
  если были изменены их значения от значений по умолчанию.
  Измененные значения PID для APM можно увидеть на изображении ниже.

Примечание: параметры Nav были объединены с LOITER (слоняться) так что не беспокойтесь, если вы их не найдете.

• 4. Информация: если вы приобрели APM до марта 2023 года, обновить PPM энкодер до последней версии. (инструкции здесь ).
• 5. Попробуйте новую версию сначала в режиме Stabilize (стабилизация), а затем Alt-Hold (удержание высоты), потом LOITER (слонятся) и наконец RTL (Возврат на точку старта) и Авто.

Отдельное спасибо Марко , DaveC и остальным бета-тестерам своих квадрокоптеров на период тестирования.

Калибровка датчиков и настройка параметров автопилота

Калибровку автопилота можно сделать почти в любой GCS. В документации Ardupilot она

во всех подробностях. Прежде всего устанавливаем тип рамы. У меня стандартная 4-х моторная компоновка, поэтому это

Quad X

Первый полет лучше все же сделать в ручном режиме. Подключаем и калибруем радиоуправление (приемник и передатчик).

Осталось откалибровать акселерометр и компас.

Для того, чтобы Ardupilot видел и учитывал данные с внешних датчиков, установим необходимые параметры:

Для PX4Flow (калибровка самого датчика и обновление прошивки)

FLOW_ENABLE = 1 (Enabled)FLOW_ADDR = 0 (0 = вариант для стандартного адреса 0х42)

Для лазерного высотомера VL53L0X (инструкция)

RNGFND_TYPE = 16 (VL53L0X)RNGFND_ORIENT = 25 (ориентация дальномера вниз)RNGFND_ADDR = 41 (I2C-адрес в десятичном виде). Адрес датчика по-умолчанию 0x29, что в десятичном виде = 41.RNGFND_SCALING = 1RNGFND_MIN_CM = 5RNGFND_MAX_CM = 120RNGFND_GNDCLEAR = 15 (расстояние от датчика до поверхности, когда дрон стоит на земле)

Для IRLock (подробная инструкция, wiki IR-Lock)

PLND_ENABLED = 1PLND_TYPE = 2PLND_BUS = 1

Для сонара переднего обзора (инструкция)

Настройка и запуск ardupilot

Релизы новых версий Ardupilot немного запаздывают в сборке от Emlid. Если необходимый функционал доступен в самой последней версии, то установить ее из исходников можно

Разработчики Navio добавили в свою сборку простую и удобную утилиту Emlid tool для проверки датчиков и настройки Ardupilot. Сначала проверим, видит ли Raspberry контроллер Navio:

emlidtool info

Если в ответ на эту команду выдает что-то вроде:

Vendor: Emlid Limited
Product: Navio 2
Issue: Emlid 2023-06-05 831f3b08594f2da17dccae980a2e3659115ef71f
Kernel: 4.14.34-emlid-v7 
RCIO firmware: 0xcaec2284

значит видит. Проверим состояние датчиков (покажет список и состояние):

emlidtool test

и драйвера ШИМ-контроллера в ядре Linux:

cat /sys/kernel/rcio/status/alive

0 = не работает, 1 = работает.

Прошивка ШИМ-контроллера обновляется так:

sudo emlidtool rcio update

Теперь настроим Ardupilot:

sudo emlidtool ardupilot

В терминале откроется текстовый GUI с пошаговыми менюшками. Выбираем copter последней версии, тип

arducopter

, автозапуск при включении (

On boot: enable

), старт после настройки (

Ardupilot: start

Выходим через пункт меню Quit.

Проверим запустился ли Ardupilot:

sudo systemctl status arducopter

Обратите внимание, файл запуска в systemd называется

arducopter

, так как настроен был вариант

copter

Теперь нужно настроить Ardupilot так, чтобы он отправлял нам телеметрию. Для этого отредактируем файл конфигурации:

sudo nano /etc/default/arducopter 

В нем должны быть такие строки:

TELEM1="-A udp:127.0.0.1:14550"
ARDUPILOT_OPTS="$TELEM1"

Сохраняем файл (

Ctrl X

, затем

Y

) и перезапускаем Ardupilot:

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart arducopter

Проверить состояние процесса Ardupilot можно такой командой:

sudo systemctl status arducopter

С такими настройками Ardupilot будет транслировать телеметрию (пакеты

) в локальный UDP-порт 14550. Далее, скрипт

(описание ниже) будет забирать оттуда телеметрию и передавать в GCS или скрипт, а также отправлять в обратном направлении пакеты с командами.

Вместо локального адреса и порта можно записать IP-адрес ПК или планшета в локальной сети и пакеты будут транслироваться сразу туда.

Однако, такой подход оправдан, если данные телеметрии больше нигде не используются и у устройства с GCS статический IP адрес. Иначе каждый раз в настройках Ardupilot придется прописывать новый. Чтобы общаться с автопилотом по TCP могли одновременно несколько GCS с динамическими адресами и еще какие-нибудь скрипты на самом бортовом компьютере, удобнее использовать MAVProxy.

Этот скрипт (написан на Python) может получать пакеты MAVLink на локальный UDP-адрес и ретранслировать их на несколько локальных или удаленных IP-адресов как по UDP, так и по TCP. Пакеты передаются в обоих направлениях Ardupilot ⇔ GCS. Кроме того, MAVProxy представляет из себя полноценную GCS, но с текстовым интерфейсом.

Обновление дистрибутива и установка необходимых пакетов

Открываем SSH-клиент и соединяемся с Raspberry (локальный IP-адрес navio вместо

RASPBERRY_IP_ADDRESS

ssh pi@RASPBERRY_IP_ADDRESS

Стандартный пароль:

raspberry

. В первую очередь необходимо расширить файловую систему ОС на весь объем SD-карты:

sudo raspi-config --expand-rootfs

и перегрузиться:

sudo reboot

После перезагрузки, соединяемся еще раз и обновляем дистрибутив:

sudo apt-get update && sudo apt-get dist-upgrade -y

Устанавливаем дополнительные пакеты:

sudo apt-get install autoconf automake libtool pkg-config libgstreamer1.0-dev libgstreamer-plugins-base1.0-dev libraspberrypi-dev gstreamer1.0-tools gstreamer1.0-plugins-good gstreamer1.0-plugins-bad

и компилируем обертку

для

и родной камеры Raspicam:

По для управления дроном на пк и планшетах

Для управления БПЛА используются специальные программы GCS (Ground Control Station). Далее по тексту я буду использовать эту аббревиатуру. Мне по душе пришлась

, мультиплатформенная (Windows, Linux, MacOS, iOS, Android) GCS с открытым исходным кодом, которая стала частью проекта

. Но есть и альтернативы, бесплатные и коммерческие:

(DroidPlanner) для Android,

(iOS),

(iOS). А также консольная

Телеметрия через интернет

Чтобы GCS могла подключиться через интернет к дрону с динамическим IP-адресом, необходим промежуточный сервер со статическим IP, на котором будет запущен скрипт MAVProxy. Для этих целей я воспользовался арендой облачного сервера у одного из известных провайдеров.

Для MAVProxy подойдет самая минимальная конфигурация, но так как у меня этот же сервер будет заниматься ретрансляцией видео, то я выбрал вариант с чуть большей памятью (одно ядро и 1Гб памяти, Ubuntu 18.04). Для минимальной задержки в прохождении данных между бортом и GCS, сервер должен располагаться в максимальной географической близости к дрону и GCS.

Устанавливаем MAVProxy на сервер. Сначала зависимости:

sudo apt-get install python-dev python-opencv python-wxgtk3.0 python-pip python-matplotlib python-pygame python-lxml python-yaml

а потом и сам скрипт через PIP:

sudo pip install MAVProxy

пропишем путь:

Улучшения по сравнению с 2.9.1b включают в себя:

• Инерциальная навигация для режима LOITER (слоняться) и Auto дает
  более точное управление (Рэнди, Леонард , JonathanC ).
• 3D навигационный контроль реализован следующим образом: прямые линии во всех
  измерениях между путевыми точками ( Leonard , Рэнди)
• Параметры : WPNAV_SPEED, WPNAV_SPEED_UP, WPNAV_SPEED_DN, WPNAV_ACCEL позволяют настроить скорость
  и ускорение в ходе маршрута
• “Compassmot” для компенсации помех на компас с полетного контроллера, моторов,
  регуляторов скорости (ESC) и батареи. (Рэнди, JonathanC ) (Настройка видео здесь )
• Улучшения безопасности:
• простая форма (виртуального забора) Geo Fence
• предварительная проверка проверяет все калибровки перед снятием с охраны (arming)
  (можно отключить, установив ARMING_CHECK к нулю). (Видео описание здесь )
• безотказный (failsafe) GPS – переключается на режим LAND (посадка), если GPS теряется в течение 5 секунд
• улучшения стабильности, чтобы остановить быстрые подъемы в очень мощных и тюнингованых вертолетах
• Улучшения режима Круг (CIRCLE) включает режим “Панорама”, когда CIRCLE_RADIUS установлен в ноль (Рэнди, Леонард )
• Параметр SONAR_GAIN добавлен, чтобы позволить более лучше настраивать отслеживания
  поверхности гидролокатора
• CH8 вспомогательный переключатель (те же функции, как CH7)
• работает на PX4 (некоторые незначительные особенности еще не доступен) ( картридж , путь )

Установка образа ос на sd-карту

Для нормальной работы автопилота крайне рекомендуется использовать “быстрые” SD-карты (класс 10). Медленные карты памяти не успевают сохранять логи автопилота даже на небольшой частоте, в результате чего они получаются кривыми или вообще не пишутся. Свидетельством этого может быть ошибка “

No IO heartbeat

Установка связи с дроном в локальной сети

Остановим скрипт (

Ctrl C

) и снова запустим его в таком виде:

mavproxy.py --master=udp:127.0.0.1:14550 --out=tcpin:0.0.0.0:5762

С дополнительным параметром

–out=tcpin:0.0.0.0:5762

MAVProxy будет слушать порт 5762 на входящие TCP соединения от GCS. Как только GCS соединиться, пакеты с данными начнут перемещаться между дроном и GCS. Попробуем подключиться с ПК:

Если подключение удалось, то GCS покажет кучу сообщений с требованием откалибровать датчики и загрузит бортовые параметры с их текущими значениями: