Полетные режимы — APM Copter Team

Основные типы маршрутных точек

WP — маршрутная точка с указанием широты долготы и высоты (высота отностительно точки старта или уровня моря задается отдельной опцией)

TAKEOFF — точка в которой актуальным параметром является высота. Например если установить высоту 15 метров то запуская модель в этом режиме до этой высоты газ будет максимальный (для первых прошивок: газ  работал в ручном режиме), автоматически будет удерживаться взлетное кабрирование, и курс. при достижении моделью указанной высоты включится автоматический газ и навигация к первой WP

LANDING — планируемая к посадке точка, при ее наличии при прохождении предыдущей точки выключается двигатель, включается удержание текущего курса и удержание скорости если включен параметр ARSPD_USE = 1 (или будет удерживать заданный тангаж, указанный в параметре land_pitch_cd в сотых долях градуса  если ARSPD_USE = 0),

в прошивке Arduplane 2.6 изменен алгоритм посадки- используется удержание угла указанного в параметре land_pitch_cd независимо от значения ARSPD_USE

для всех типов точек задается WP_radius — радиус зоны попадая в которую автопилот считает что достиг точки и берет курс к следующей. Соответственно если GPS приемник достаточно точный и модель попадет от предыдущей точки по определенной траектории то имеет смысл планировать точки таким образом что точкой прохождения будет пересечение  траектории от предыдущей точки и радиуса.

При уменьшении радиуса менее 10 метров возможны интенсивные «доруливания» вблизи точек даже при слабых PID навигации — специфика PID навигации — они дают коррекцию курса от угловой ошибки а вблизи маршрутных точек угловая ошибка даже при небольших разбросах показаний GPS может дать большой угол.

Следственно задавать радиус точки меньше 10 метров — чревато резкими рывками при их прохождении. Задавать радиус более 20 метров чревато что точка будет достигнута на этом радиусе, и если это не предусмотрено в плане то может быть «срезан угол», кроме того если между двумя точками планируется изменение высоты то при достижении радиуса этой точки изменение высоты будет не таким как ожидалось на величину отношения  удаления между точками к радиусу точки. это особенно важно учитывать при планировании захода на посадку. При достаточно больших значениях пидов навигации не следует задавать радиус точки меньше 20м

Настройка Радиоуправления — расходов и реверсов по каналам

Предварительно рекомендую убедиться что расходы не выходят из диапазона 1000-2000 ms (Если это не так, отрегулируйте приемник и перерегулируйте приводы на модели)

Подключаем 1-4 и 8 входные каналы и питание и общий к радиоприемнику, на апм 1 переводим слайдерный переключатель CLI  в позицию «от штырьков подключения сервомашинок». (в современных прошивках этот переключатель всегда должен быть в этом положении, в APM2 и выше этот переключатель отсутствует)

Выбираем появившийся после подключения USB номер COM — port, скорость 115200 и подключиться. Нажимаем настройка автопилота, настройка радио. В некоторых прошивках по умолчанию включен элевонный режим  (чекбоксы ниже индикаторов радиоканалов) — если модель классического типа — снимаем эти чекбоксы, и обязательно перезапускаем ардупилот (отключаем и подключаем провод usb если нет другого питания платы) — иначе калибровка будет неверной и только после этого настраиваем радиоканалы.

Устанавливаем триммера каналов радиопередатчика в положение — соответствующее нормальному полету, жмем калибровка и перемещаем стики по всем крайним положениям, отклонения индикаторов радиоканалов должно соответствовать направлению стиков, за исключением стика тангажа (руля высоты) руль высоты от себя — индикатор вверх руль на себя индикатор вниз. в случае несоответствия установить чекбокс «REV» в нужном канале. незабываем переключить на все положения переключатель режима. перемещаем газ в нижнюю позицию, а остальные стики в среднюю и нажимаем завершить (complete)

Анализ полетных данных в целях выявления ошибок настройки.

На примере данных телеметрии «полеты_4_08_2020_6кругов.rar»  (архив внизу страницы)

Обнаружены недочеты:

  1. из кривой движения в режиме «авто» от точки 1 к точке 2 возникает предположение что модель имеет склонность к уклонению вправо порядка 5 градусов, это может являться следствием неверной установкой руля направления или отсутствия выкоса установки двигателя.
    решение: в следующем испытании попробовать установить небольшое отклонение руля направления влево.
  2. исходя из части маршрута «6 кругов с радиусом 50 метров вокруг точки №8» в виражах наблюдается просадка на 2-3 метра. Возможно недостаточен коэффициент зависимости кабрирования от крена Решение: попробовать увеличить значение  KFF_PTCHCOMP
  3. После прохождения 6 кругов на высоте 30 метров следующая точка №9 (предпосадочная) находилась на удалении 40 метров с высотой 5 метров — что оптимально для вхожения в глиссаду, радиус маршрутной точки был задан 20 метров. Логика ардупилота (версии 2.50) такова что войдя в радиус маршрутной точки — точка считается достигнутой и предпринимается очередное маршрутное действие — в результате пройдя из 40 метров только 20 — случилось вхождение в радиус маршрутной точки и как следствие прекращено снижение, в следствие чего на дистанции от точки 8 к точке 9 модель снизила высоту не до 5 метров а на отметке 15 приняла горизонтальное положение и зафиксировала курс — как и следовало в начале посадки

на иллюстрации указана высота от уровня моря т.к. не была сделана установка высоты перед полетом (следует считать за вычетом 135м) показан момент вхождения в радиус 9 маршрутной точки с ошибкой 15м. Решение: по идее это ошибка логики автопилота — моментом прохождения маршрутной точки следовало бы считать не вхождение в радиус а момент минимальной дистанции и это особенно актуально в момент посадки. поскольку переписывание кода достаточно трудоемкая операция то в следующих испытаниях следует сделать точку вхождения в глиссаду дальше от кромки, а предшествующую ей точку на той же высоте что и точка вхождения в глиссаду или уменьшить радиус маршрутной точки с типовых 20 метров до 5, т.к. GPS приемник показал достаточно высокую точность.

   Дополнительные задачи для последующих полетов:

  1. Поскольку в первом полете при значении по умолчанию TRIM_TROTTLE  (TROTTLE_CRUISE) 45% модель слишком интенсивно теряла скорость, а после увеличения до 70% оказалось, что это немного превышает реальные потребности в мощности — снизить уровень до 65%
  2. уменьшить WP_LOITER_RAD с 50 до 20 метров, так как не позволяет летное поле и долго ждать пока он наматывает такие круги
  3. Уменьшить число кругов, пары кругов достаточно чтобы вычислить просадку в повороте
  4. Оказалось что при резком увеличении газа регулятор не всегда успевает раскрутить мотор и может произойти срыв вращения, для предотвращения этой ситуации следует установить параметр регулятора «мягкий старт», альтернатива в коде автопилота для автоматического режима THR_SLEWRATE, попробовать установить в 50% — насколько сможет измениться значение газа за секунду.
  5. После того как автокалибрвка датчика воздушной скорости после нескольких полетов будет завершена, и его средние показания при движении по кругу будут соответствовать наземной скорости — включить ARSPD_USE — возможность использования датчика воздушной скорости для целей управления полетом.

Для тестирования режимов loiter и althold

  • Настройте свой APM так, что бы режим стабилизации был первым на трехпозиционным переключателем режима на вашей аппаратуре радиопередатчика,
    режим AltHold должен стать вторым, а третьим — режим Loiter.
  • Очень важно, что бы режим стабилизации работал нормально. Установите режим стабилизации , включите аппаратуру и подключите аккумулятор.
    Подождите пока GPS зафиксируется по спутникам (Синий светодиод на APM должен гореть постоянно перед снятием с охраны (arming)). Рекомендуется
    подождать немного, что бы GPS поймал еще дополнительные спутники.
  • Внимание GPS UBLOX работает по-другому!
  • На GPS UBLOX один светодиод показывает подачу питания, а второй светодиод будет мигать, когда спутники зафиксировались.
  • прежде чем можно вооружить; Нажмите кнопку Безопасность в течение 5 секунд, чтобы освободить безопасность — (Blink два раза, пауза, повтор).

  • Несколько секунд (не больше 5 секунд) уведите стик газа вниз и враво (на аппаратуре режима MODE2) , что бы снять двигатели с охраны (arming).
  • Начните летать в режиме стабилизации. Убедитесь, что вы можете взлететь, комфортно летать и садиться. Если вы нашли ровную поверхность (без уклона), приземлитесь и выполните комаду «Level»
    в Mission Planner. Отлетайте целую батарею, почувствуйте контроль над полетом (Это так же откалибрует компас).
  • Замените батарею и попробуйте автоматические режимы. Во-первых попробуйте режим AltHold на высоте около 20 метров.
    Ваше положение дроссельной заслонки записывается как «зависшая точка» при переключении на режим удержания высоты, поэтому важно , что вы не подымались или
    опускались в момент переключения на этот режим. Ваше состояние должно позволить летать вокруг на квадрокоптере сохраняя ту же высоту (плюс-минус метр или около того).
  • Если этот режим работает хорошо, то попробуйте перейти в режим Loiter. Просто летайте в безопасном месте с большим пространством на высоте около 20 метров и
    перейдите в режим Loiter. Попробуйте остаться в таком положении плюс или минус около 5 метров.
  • Когда вы летаете в режиме Loiter или AltHold и если, что-то неожиданное начинает происходить , переключитесь обратно в режим стабилизации и сажайте квадрокоптер.
    (Вы не сможете посадя аппарат остановить моторы находясь в режиме Loiter и AltHold).
  • Поставьте на охрану (disarm) ваш квадрокоптер и запись в журнале остановиться.

Изучение параметров управления газом в режиме взлета

эти опции стали доступны в прошивке arduplane 2.7.1

параметр позволяющий управлять «газом» вручную с пульта  в момент когда он заблокирован в автоматических режимах, в.т.ч. в режиме взлета при разбеге с полосы 

THR_SUPP_MAN по умолчанию он равен 0

но если его поставить в 1 то в режиме «предотвращения включения газа» когда аппарат в автоматическом режиме но лежит на земле газ будет зависеть от положения стика газа.

внимание:

если эту опцию включить, то газ будет вручную втч на взлете но до момента наступления разблокировки газа 

то есть при соблюдении любого из условий 

после того как выполнено любое из этих условий на взлете газ будет полный и не будет зависеть от положения ручки газа

Резюме:

Смотрите про коптеры:  Meritocracy :: Stellaris General Discussions

 для того чтобы взлетать с полосы в режиме ручного газа нужно поставить

при стрельбе из катапульты

дополнительно следует обратить внимание что автоматический полный взлетный газ не будет включен без 3Д фикса жпс. проверьте перед тем как стрелять из катапульты чтобы не выстрелить самолетом в кусты

Особенности прошивок:

Arduplane 2.4 стабильная прошивка, в режиме  «GPS NMEA» возможна ошибка до 2 км

Arduplane 2.5 — 2.6 не работает «HIL версия» с симуляторами, в режиме  «GPS NMEA» возможна ошибка до 2 км

Arduplane  2.6.3  исправлен режим HIL, исправлена ошибка «GPS NMEA»

Arduplane  2.6.5 исправлены проблемы с управлением ЛК 

Arduplane  2.6.8 снова исправлен режим HIL, исправлены неточности при использовании UBLOX gps

В тестировании использованы

Примечания:Описание всех параметров на английском языке на официальном сайте

Компиляция прошивок в среде ардуино: прошивки до 2.5 следует компилировать в ардуино 0.22 relax path,начиная с 2.5 в arduino 1.0 relax path или arduino 1.0.1

русскоязычное обсуждение arduplane тут

Инструкции по использованию

  • Установите заранее один из полетных режимов на «Loiter»
  • Настройте свой APMCopter на поле и установить соединение по беспроводной телеметрии MAVLink
  • Убедитесь, что ваш USB GPS или устройство Bluetooth подключено
    к ноутбуку и появилось как последовательный порт.
    Используя программное обеспечение, поставляемое вместе с модулем, убедитесь, что он работает и что у вас есть замок GPS.
  • Взлетите и переключитесь в режим Loiter. (Наберите достаточную высоту, что бы гарантировать что он не нападет на вас.).
  • В ПО Mission Planner в разделе Flight Data щелкните правой кнопкой мыши на карте и выберите «Fly to Here».
    Если это работает, вы готовы попробовать режим «следуй за сной».
  • В Mission Planner нажмите сочетание клавиш Control-F которая откроет окно и нажмите на кнопку «Follow Me»

После этого появится окно. Выберите последовательный порт, назначенный на свой GPS устройства и все, что скорость передачи данных он использует.

Полетные режимы - APM Copter Team

  • Как только вы нажмете «Connect» Mission Planner будет читать данные GPS
    из устройства и отправить его на квадрокоптер как команду «лететь сюда» каждые две секунды.
  • Теперь возьмите свой ноутбук и начните ходить.
  • Квадрокоптер должен следовать за вами!
  • Если вы установили высоту до 15 метров это будет хорошей идеей, чтобы увидеть как он летает за вами.
  • Как упоминалось ранее, наберайте достаточную высоту, чтобы избежать травм.
  • Серьезно это большая возможность,
    но безопасность очень важна при использовании режима «следуй за мной» особенно с открытым пропеллерами квадрокоптера.
  • Внимание: Как и все другие режимы,
    в которых автопилот отвечает за удержание высоты (Loiter, AltHold)
    барометр используется в расчете высоты и аппарат может дрейфовать в течение долгого времени следя за изменением давления воздуха.

Как работает режим drift

  • Вы можете летать используя один правый стик аппаратуры mode2 управляя тангажем и рысканьем (pitch and yaw).
  • Левый стик можно использовать в первую очередь для контроля высоты и не использовать для поворотов вокруг оси (рысканье, yaw).
  • Когда вы уводите правый стик вперёд или назад квадрокоптер будет ускоряться в соответствующем направлении.
  • Когда вы уводите правый стик влево или в право квадрокоптер будет поворачивать в указаном направлении.
  • Аппарат так же повернется (рысканье) в указаном направлени куда и наклонится (крен) скоординируя поворот автопилотом.
  • При использовании поворота рысканья автопилот применит команду наклона по крену.
  • Это позволит поддерживать скоординированый поворот (без скольжения боком 🙂 ).
  • Отпуская стики на аппаратуре аппарат затормозит осью тангажа, что замедлит его движение и приведет к остановке.
  • Квадрокоптер в режиме Drift со стиком газа по центру будет свободно держать горизонтальное положение (дрейфовать по ветру).
  • Дроссельная заслонка газа управляется пилотом и означает , что пилоту требуется постоянная корректировка газом для поддержания высоты.
    Если пилот уберет стик газа полностью в ноль — двигатели перейдут в режим MOT_SPIN_ARMED и если аппарат был в воздухе — он потеряет орентацию и упадёт.
  • Режим Drift зависим от вашего GPS для контроля.
  • Если вы потеряете сигнал GPS в полете в режиме Drift аппарат перейдет в режим «посадки» (Land) или «удержания высоты» (AltHold) указаный в параметре failsafe_gps_enable.
  • Вы так же должны быть готовы всегда вернуть его в режим стабилизации для ручного управления в случае необходимости.

Настройка

  • Параметр ANGLE_MAX задает максимальй угол наклона, который по умолчанию равен 4500 (т.е. 45 градусов)
  • Параметр ANGLE_RATE_MAX задает максимальную запрашиваемую скорость вращения в крена и тангажа, который по умолчанию равен 18000 (180deg/sec).
  • Параметр ACRO_YAW_P управляет тем, как быстро аппарат вращается на основе поступающих команд рыскания от пилота. По умолчанию равно 4,5 задаёт скорость 200 град/сек вращения, когда команда стиком удерживается полностью влево или вправо. Большие значения сделают его вращаться быстрее.
  • Параметры стабилизации по крену и тангажу (параметр Roll P / Pitch P) реагируют на крен и тангаж которые задает пилот и ошибки между желаемым
    и фактическими углами крена и тангажа.
    По умолчанию параметр равен 4,5 будет задавать 4.5 град/сек скорость вращения для каждого одного градуса погрешности в угле.
    • Чем выше значение Р тем быстрее аппарат будет наклонятся, чтобы получить нужный угол.
    • Высокий P вызывает на аппаратах колебания взад и вперед, как на качелях — несколько раз в секунду.
    • Низкий P вызовет медленные движения. Очень низкий P не даст чувтсвовать аппарат и может привести к аварии под влиянием ветра.
  • Коэффициенты Roll/Pitch P, I и D — это термины контролирования двигателей на основе требуемой скорости вращения для стабилизации (т.е. угловой стабилизации) контроллером.
    Эти термины, как правило, связаны с отношением мощности к весу аппарата. более мощные аппараты требуют более низкие значения PID.
    Например квадрокоптер, который ускоряет очень быстро, возможно, придется установить параметры Roll/Pitch P равным 0,08 в то время как более вялым аппаратам можно использовать 0,18.
    • Коэффициент Roll/Pitch P является наиболее важным параметром для настройки вашего квадрокоптера.
    • Чем выше P тем сильнее отзывчивость мотора для достижения желаемой скорости поворота.
    • По умолчанию Р = 0,15 для стандартного Arducopter (450 класс рамы).
    • Коэффициент Roll/Pitch I используется для компенсации внешних сил, которые мешают аппарату поддерживать нужную скорость в течение длительного периода времени.
    • Высокий коэффициент I позволит быстро нарастить и быстро снизится до нужного коэффициента, что бы избежать перерегулировки.
    • Коэффициент Roll/Pitch D предназначен, что бы ослабить реакцию аппарата к ускорениям в заданых направлениях желаемого положения.
    • Высокий параметр D может привести к необычной вибрации и эффекту «памяти», когда чуствительность медленная или вовсе не реагирует.
    • Эти значения столь низкие как 0,001 и высокие чем 0,02 — используются в завасимости от аппарата.

Смотрите AC2_attitude_PID для получения более подробной информации по настройке.

Прошивка конфигурации ArduCopter 3.1 и выше включает режим AutoTune , которая позволит вам автоматически определить лучшую стабилизацию и значения PID.

Настройка параметров навигации для автоматических режимов

На данном этапе следует внести в память автопилота 5-10 точек на параллельных курсах на расстоянии 200 — 300м друг от друга,  на относительной (от уровня земли) высоте порядка 100м, с размером радиуса точки 20м желательно в соответствии с наземными ориентирами.

на данной иллюстрации  отрезок 1-2 лежит на земляной дороге по которой будет осуществлен контроль точности следования при анализе данных полученных с телеметрии.

Перед запуском помимо процедуры установки полетного уровня модели следует дождаться захвата спутников о чем будет свидетельствовать постоянное свечение светодиода «C» красного цвета. При первом захвате после включения сохраняется «домашняя точка» которая используется в последствии при использовании режима RTL

Цель испытаний — настроить PID навигации

NAV_ROLL_P — управление креном в целях достижения курса к очередной маршрутной точке,  если параметр мал то модель будет слишком вяло менять курс к нужной точке, и идти к ней по дуге. На интенсивность поворота, особенно пилотажных моделей с центром тяжести по центру подъемной силы, существенно влияет коэффициент KFF_PTCHCOMP — он определяет зависимость положения руля высоты на кабрирование в зависимости от актуального угла крена.

NAV_PITCH_ALT_P — управление пикированием — регулировка интенсивности воздействия на руль высоты для достижения высоты указанной для маршрутной точки. Если это значение слишком мало то модель летает в одной плоскости не достигая требуемой высоты проходя над очередной маршрутной точкой.

в моем случае пришлось увеличить оба эти коэффициента приблизительно на
столько же как и соответствующие коэффициенты отвечающие за
стабилизацию.

THROTTLE_TE_P  —  коэффициент задающий
зависимость  изменения газа от «точки нормального значения» заданного в
THROTTLE_CRUISE при необходимости набора высоты в большую сторону, при
необходимости снижения в меньшую.

Примечание:

в прошивках по 2.6 NAV_PITCH_ALT (PID) не используется если в навигации задействован датчик воздушной скорости (ARSPD_USE = 1, не путайте с ARSPD_ENABLE который лишь разрешает наблюдать показание датчика воздушной скорости), я полагаю это исправят впоследствии и управление высотой с датчиком воздушной скорости будет комбинированным от скорости и потребности в снижении / наборе высоты.

Обзор

При выборе режима RTL квадрокоптер вернётся в исходное домашнее положение. Сначало он поднимится на высоту указанную в параметре
RTL_ALT прежде чем начнет движение в сторону дома (или будет поддерживать текущую высоту, если она превышает указаный параметр RTL_ALT).
По умолчанию это значение 15 метров.

Полетные режимы - APM Copter Team

Режим RTL зависим от GPS , поэтому важно, что фиксация спутников установлена (3D Fix) прежде чем пытаться использовать этот режим.
Перед снятием с охраны (arming) убедитесь, что синий светодиод полетного контроллера ardupilot mega apm вашего квадрокоптера
горит постоянно синим и не мигает.

Режим RTL будет командовать квадрокоптеру вернуться в исходное положение и это означает , что он вернётся на место где был снят с охраны (arming).
Таким образом исходное положение (home position) всегда должно быть фактическим положением GPS при взлете вашего аппарата.

Смотрите про коптеры:  Изитроник опель, 📦 доска объявлений Юла - покупай новое и бу играючи 💯

Для конфигурации контроллера ArduCopter
если вы зафиксировали спутники GPS (3D Fix) а затем сняли с охраны свой квадрокоптер — исходное положение установиться там, где он был вооружен.
Это означает, что если вы перейдете в режим RTL — квадрокоптер вернется на место, где был снят с охраны (arming)

Предупреждение: В режиме RTL полетный контроллер использует барометр, который измеряет давление воздуха в качестве основого средства
для определения высоты и если давление воздуха в вашем районе полета меняется — аппарат будет следить за изменениями и не будет поддерживать высоту.
Если у вас установлени датчик SONAR и вы не выше 15 метров — это может помочь.

Обзор режима

  • Углы наклона контролируются пилотом стиком наклона на аппаратуре. Когда стик наклона крена и тангажа (Roll and Pitch) отпускается происходит автоматическая стабилизация по уровню горизонта
  • Пилоту требуется регулярно регуляровать наклонами квадрокоптера, что бы удерживать его на месте под воздействием ветра.
  • Пилот управляет рысканьем (Yaw, Rudder) (повоторы по часовой стрелке и против) для изменение положения головы. Когда стик отпускается направление по ходу движения будет поддерживаться на измененом уровне.
  • Дроссельной заслонкой (Стик газа, Throttle) пилот регулирует обороты двигателя, требуется постоянная корректировака стиком газа, что бы поддерживать высоту. Если стик газа убрать в минимум , то сработает параметр (MOT_SPIN_ARMED — параметр, определяющий скорость моторов при снятии с охраны — «arming» ) и если апарат находился в полете то он потеряет управление ориентацией и упадет.
  • Регулировка газом происходит автоматически на основе угла наклона (т.е. увеличивается как только происходит наклон), что бы уменьшить компенсацию пилот должен следить за высотой квадрокоптера.
  • В прошивказ 3.0.1 и более ранних версиях квадрокоптер можно было снять с охраны только в режимах стабилизации и ACRO.

Внимание: Настоятельно рекомендуется освоить полет в режиме стабилизации, чем переходить сразу к другим режимам. Пилот
всегда сможет легко и быстро переключиться в режим стабилизации из других режимов полета в случае неожиданного или нежелательного поведения в полете.

Первый полет

Убедитесь, что ваш тумблер на аппаратуре установлен в режим стабилизации. Медленно поднимите стик газа, пока квадрокоптер просто не поднимется с земли.

Если вам кажется, что он наклоняется или не подымается прямо — уберите газ и приземлите его. Держите аппарат твердо в воздухе с четкой ореинтацией к вашему телу,
подвигайте стик газа немного, что бы получить представление о том, что происходит. Перемещайте стик наклона вперед, назад, влево и в право, квадрокоптер
должен делать такие же движения оставаясь по орентацией лицом от вас.
Если это не так — скорее всего вы установили не правильно:

  • не правильный тип рамы, например перепутан тип X с Plus
  • подключены двигатели в неправильном порядке
  • не правильные пропеллеры — отличаются друг от друга

Если какой-нибудь из стиков управления находиться в реверсии (например при команде вперед аппарат летит назад)
то вам необходимо изменить в настройках аппаратуре реверсию по этому каналу. т.е. если она была — убрать её и наоборот.
Обратитесь к инструкции вашей аппаратуры, что бы понять как это сделать.

Если он поднимает гладко, вы можете увидеть как он крутиться вокруг своей оси (рысканье).
Это не должно быть более 30 градусов и будет исравлено в дальнейшем после отрыва от земли.
Так же не должно быть выраженных колебаний
(если это есть, то скорее всего у вас несбалансированный пропеллер или неправильный мотор).

Квадрокоптер, должен оставаться на месте и вы не должны боротся с ним корректируя его то влево, то враво, то назад или вперед.
Если вы видите такое поведение — не пытайтесь исправить через трим на пульте (это сбивает калибровку). Скорее всего
это означает, что кварокоптер калибрировался не на плоской поверхности или рама не правильная (или двигатель не коректно установлен).
Приземлите и исправте это — сделайте калибровку по горизонту (Pre-Flight Calibrate в Mission Planner)

Если у вас возникли проблемы и квадрокоптер не парит гладко в воздухе, обратитесь к руководству по устранению неполадок

Если в режиме стабилизации все в порядке, вы будете готовы к более продвинутым режимам, таких как AltHold и Loter.

Полетные испытания 21.10.2020

Цели:

Условия:

Программа испытаний:

взлет со стартовой тележки в ручном режиме управления, переход в автоматический режим, первая точка на высоте 100м, левый поворот на 90, снижение ко второй точке, 1 оборот вокруг второй точки левый поворот на 90, в 3 точке левый поворот на 90 к глиссаде, снижение к 4 точке до 4 метров, посадка.

Конструкция тележки

тележка для старта модели с грубой поверхности, например с газона
Полетные режимы - APM Copter Team
вид спереди
наклонный стержень фиксирует хвостовую балку до момента подъема носовой части

Результаты.

Взлет с тележки происходит успешно, руление килем достаточно и эффективно , сваливания изза неровностей «газона» не происходит, в обеих попытках  для разбега была израсходована вся длина полосы.

Выработано мнение:  это происходит изза недостаточности угла установки модели на тележке. В качестве величины угла был выбран полетный угол модели (4градуса) при этом значении требуется скорость порядка 10м/с, достижение которой затруднительно. В качестве решения было предложено увеличить угол в полтора раза.
https://www.youtube.com/watch?v=Cphu-k1m7b4

Прохождение маршрута в условиях очень сильного ветра

Маршрут:

1я точка — набор высоты 100м

2я точка круг с разиусом 20м вокруг точки

3я точка опеределяет направление входа в глиссаду

4я точка отключения мотора

5я точка предполагаемое место касания полосы

Полетные режимы — apm copter team

Как нам уже известно, контроллер APM очень богат разнообразными полетными режимами, которые каждый пилот может использовать для своих целей. Рассмотрим эти режимы более детально и произведем их выбор в Mission Planner.

О полетных режимах начал писать в статье «Использование модуля GPS», здесь продолжаю.

Без использования модуля GPS мы можем воспользоваться лишь несколькими (рассмотрю основные) полетными режимами:

  • Stabilize — основной режим, в котором рекомендуется взлетать и производить посадку. Задействованы гироскоп и акселерометр, компас дополнительно для контроля и коррекции. Управление газом производится вручную — для висения обычно действует правило — уровень газа 50% (это достигается при оптимальном подборе комплектующих, либо коррекцией уровня под тяжелые коптеры). Единственная помощь в этом режиме — удержание горизонта. При максимальном отклонении стиков крена и тангажа коптер не будет отклоняться больше 45° относительно горизонта.
  • Acro — режим, при котором можно достичь более резкого и быстрого полета. Соблюдаются все те же условия, что при режиме Stabilize, только коптер может отклониться уже до 60°.
  • AltHold — режим удержания высоты. В данном режиме добавляется использование бародатчика, который способствует удержанию высоты. Для наиболее правильной работы необходимо, чтобы уровень газа висения коптера был 50%. При положении стика газа в 50% и включенном режиме коптер должен сам удерживать высоту, на которой вы включили этот режим. При повышении или понижении газа происходит изменение высоты со скоростью, прямо пропорциональной величине отклонения стика вверх или вниз.
  • Land — режим автоматической посадки в текущем положении. Используется бародатчик для контроля высоты.
  • Simple — режим, который позволяет «забыть» об ориентации коптера относительно пилота. В данном режиме самым важным является компас. При арминге контроллер запоминает направление по компасу. При взлете и повороте коптера вокруг оси (рыскание), контролер сам учитывает, на сколько повернут коптер, и сам вносит поправку в радиоуправление так, что если, например, развернуть коптер передом к себе, то при отклонении стика тангажа от себя, коптер полетит на удаление, а не на приближение. Этот режим тоже хорош для начинающего пилота. При использовании этого режима важно не менять свое положение (не поворачиваться) и помнить, в каком направлении стоял коптер перед взлетом.

При наличии модуля GPS можно воспользоваться дополнительными режимами:

  • Loiter — режим удержания точки (по координате и высоте). Режим хорошо подходит для обучения полетам, фото и видеосъемки.
  • RTL (Return To Launch) — возврат домой, в точку взлета. Контроллер запоминает точку, где произвели Arming и позволяет вернуть коптер в эту точку.
  • Auto — полет по точкам миссии. Миссия может создаваться вручную через ПО Mission Planner, а также можно добавлять точки, используя дополнительный тумблер на аппаратуре радиоуправления.
  • Position — удержание позиции (только по координате). Режим хорошо подходит для фото и видеосъемки.
  • Circle — полет по окружности носом к центру. Позволяет автоматически облетать какой-либо объект вокруг.
  • FailSafe — RTL — режим спасения, который отправит коптер лететь домой. Режим можно настроить на включение при срабатывании одного/нескольких условий, таких как: потеря сигнала РУ, потеря сигнала телеметрии, низкий уровень заряда аккумулятора. При потере сигнала GPS можно выполнить режим Land.
  • Guided — полет по команде, данной с наземной станции (компьютер с Mission Planner). Задается точка на карте и нажимается кнопка «Лететь сюда».
  • FollowMe — полет «хвостиком» за ведущим. Ведущим может быть ноутбук, на котором установлен модуль GPS. Коптер будет следовать за ведущим в том же направлении и с той же скоростью. Режим будет интересен тем, кто хочет снять себя на видео, например на велосипеде.
  • Super Simple — режим, который до 10м радиусе не вносит поправок в управление, а на удалении больше 10 метров работает на «притягивание к дому», т.е. если стик тангажа тянуть на себя, то коптер полетит к точке дома. Больше 10 метров также не важно, как коптер ориентирован, т.е. как в Simple. Удобно, если «зарулились».
Смотрите про коптеры:  Инструкция для квадрокоптера с камерой Syma X5SW.

В крайних версиях прошивки (начиная с 3.1.х) еще добавлены режимы, такие как: Sport, Drift, Hybrid. О них позже…

Пока нам этого достаточно. На первых порах нас больше всего интересуют 2 режима: Stabilize и Loiter. Stabilize — основной режим, в котором лучше всего взлетать и садиться. Если в этом режиме коптер висит и летает достаточно хорошо (никуда его не сносит, не падает, хорошо слушается стиков), то с большой уверенностью можно сказать, что все было сделано правильно или почти правильно. Loiter — режим, с помощью которого (повторюсь) лучше всего начинать учиться летать, т.к. он достаточно спокойный и подходит начинающему пилоту. Если в этом режиме коптер хорошо держит позицию (не сносит по сторонам, не крутит кругами, нет просадки по высоте), то считаем, что тоже все сделано правильно.

Прежде чем попробовать эти режимы — нам сначала их необходимо настроить. Настройка осуществляется в Mission Planner. Запускаем программу, подключаемся к контроллеру APM. Далее переходим к вкладке «CONFIG/TUNUNG» — «Flight Modes» и видим окно настроек:

Настройка полетных режимов
Настройка полетных режимов

На данном изображении показано, как я обычно делаю настройку режимов.

Думаю, что с переключателем режимов вы уже определились, тогда можно приступить к настройке. У меня используется переключатель по схеме Алексея Козина, поэтому я не буду говорить «переключаем тумблер», а буду говорить «нажимаю кнопку». Еще раз проверяем, как работает переключатель, т.к. щелкаем все 6 кнопок по очереди и видим подсвеченную строку режима. Первый режим у меня — Stabilize. При включении пульта переключатель устанавливает низкий уровень импульса. Второй режим тоже Stabilize, но к нему добавлена настройка «Simple mode». Третий режим у меня для частого изменения, т.е. меняю по мере надобности. Четвертый — Alt Hold, пятый — Loiter, шестой — RTL. В итоге получается удобная для меня последовательность режимов: в начале — взлетел, по необходимости включил Simple, в центре режимы по необходимости, в конце — для висения в воздухе и возврата автоматом к дому, нажимаю соответствующую кнопку.

К данной настройке особых рекомендаций нет и делать можете, как вам удобно! После изменения настроек необходимо нажать кнопку «Save Modes» для сохранения. Перед каждым полетом советую заглядывать в Mission Planner, чтобы вспомнить ваши настройки полетных режимов.

Update 28.05.2020: Перенес режим Super Simple в режимы, зависящие от GPS.

Если вы нашли ошибку на странице, то нажмите Shift Enter или нажмите здесь, чтобы уведомить нас.

Предварительная проверка безопасности при снятии с охраны (pre-arm check)


APM с прошивкой 3.0.1 (и выше) включает в себя предварительную проверку безопасности при снятии с охраны,
которая приводит к тому, что одна из проблем была выявленна:

  • Проверяет, что была выполнена калибровка Радио.
  • Проверяет, что была выполнена калибровка акселерометра.
  • Проверяет, что компас здоровый и правильно передает данные.
  • Проверяет, что смещение компасе не слишком большое (т.е. корень SQRT (х ^ 2 у ^ 2 Z ^ 2) <500).
  • Проверяет, что калибровка на живую компаса или на базе журналирования была выполнена или что «COMPASS_LEARN» включен.
  • Проверяет адекватное напряжение магнитного поля: (APM1/APM2 около 330, PX4/Pixhawk около 530)
  • Проверяет, что барометр здоровый и правильно обменивается данными.
  • Если круговая ограда (Fence) включена или снимаете с охраны в режиме Loiter проверка безопасности проверяет, что:
    • у вас есть фиксация спутников по GPS
    • параметр GPS HDOP < 2.0 (настраивается параметр GPS_HDOP_GOOD)
  • Путевая скорость меньше 50 см / сек
  • Проверяет, что полетный контроллер питается между 4,5 и 5,5 вольт для АРМ 1 или АРМ 2
  • Проверяет, что 7 и 8 канал не настроен на управление на одну и ту же функцию.
  • Если включен Radio FailSafe проверяет минимальное значение стика газа канала не ниже FS_THR_VALUE
  • Проверяет параметр ANGLE_MAX (т.е. максимальный угол наклонав большинстве режимов) является больше 10 и меньше 80 градусов
  • Проверяет уровень PWM по четырем первым каналам , если они меньше 1300 и не больше 1700

Если все остальное нормально, за исключением того,
когда вы пытаетесь снять с охраны (Arming) стиком газа вниз и вправо (режим Mode2 на аппаратуре),
он будет на самом деле не сниматься с охраны и двигатели не будут вращаться он, вероятно,
не прошел проверку Pre-Arm безопасности.

Вы должны заметить, что красный светодиод будет мигать двумя быстрыми вспышками по кругу.

Проблемы точного соблюдения высоты.

Контроль высоты в режиме соблюдения воздушной скорости

при использовании Airspeed_use = 1  самолет старается выдерживать заданную воздушную скорость в том числе  удерживая необходимый для этого тангаж, в этом случае крайне сложно проогнозировать высоту фактического прохода точки. Для соблюдения безопасной воздушной скорости и точного следования заданной высоте предлагается решение — принимать меры по коррекции тангажа для удержания воздушной скорости лишь при достижении ею критических значений. Для этого следует модифицировть функцию в модуле altitude.pde

и добавить функцию определения «критической скорости» в конец altitude.pde

при этом управление высотой будет зависить от коэффициента NAV_PITCH_ALT_P

в случае если воздушная скорость находится в диапазоне минимальной и максимальной скоростей определенных для flybywire Тестирование данного решения намечено на ближайшие испытания.

Проблема снижения в поворотеВ случае когда модели требуется совершить резкий поворот и одновременно снижение в оговариваемых версиях прошивок наблюдается следующее: либо модель гораздо более вяло исполняет оба маневра, либо сначала выполняется поворот, а затем снижение, либо сначала снижение а затем поворот.

В случае больших пидов навигации и по курсу и по высоте может наблюдаться движение по синусоиде. Причиной подобного поведения является то, что самолету для выполнения поворота требуется совершить крен и отработать рулем высоты «на себя». Если в этот момент функция контроля высоты дает команду руль высоты «от себя» то при левом крене совершается правый поворот так как при этом крыло работает обратной строной.

Решением этой проблемы может быть использование избыточного крена вместо руля высоты для «бокового соскальзывания» в случае если высота полета безопасно велика.Другим решением может быть использование руля напрявления вместо крена в случае необходимости одновременного снижения. Для опробования этих алгоритмов будут подготовлены и опубликованы модификации программного кода.

Снятие с охраны моторов

Перед снятием с охраны двигателей (arming of motor), убедитесь, что все люди и предметы вдали от пропеллеров.
Тогда сделайте следующее:

  • Включите аппаратуру
  • Подключите вашу LiPo батарею. Красные и синие светодиоды должны мигать в течение нескольких секунд,
    как гироскопы откалибрируются (не двигайте квадрокоптер)
  • Pre-Arm check проверка будет запущена автоматически и если обнаружены
    какие-либо проблемы у APM 2.x то будет дважды мигать в цикле красный светодиод.
    Пожалуйста, обратитесь к этой странице.
  • Убедитесь, что ваш полетный режим установлен на стабилизацию, ACRO, AltHold или Loiter.
  • Если вы планируете использовать автопилот (т.е. Loiter, RTL, Drift, Auto или Guided mode),
    вы должны подождать 30 секунд после того, как GPS получит 3d фиксацию спутников.
    Это даст время позиции GPS, чтобы обосноваться.
    На APM2 замок GPS обозначается синим светодиодом который будет постоянно гореть.
  • Снимите с охраны моторы (arming) удерживая стик газа вниз и вправо в течение 5 секунд.
    Снятие с охраны занимает около 5 секунд это вновь инициализирует гироскопы и барометр.
    Не держите стик газа вправо слишком долго (> 15 секунд) иначе вы запустите AutoTrim функцию.
  • После того, как произошло снятие с охраны красный светодиод будет постоянно гореть и пропеллеры медленно закрутятся.
    Скорость кручения можно отрегулировать с помощью параметра MOT_SPIN_ARMED.
  • Поднимите ручку газа в взлета.

Примечание: вы можете только снимать или ставить на охрану в режимах Stabilize, ACRO, AltHold и Loiter

Примечание: если вы оставите стик газа на минимуме в течение 15 секунд
в любой из вышеперечисленных режимов двигатели автоматически поставятся на охрану (disarm).

Тюнинг в полете

Коэффициент Roll P и Pitch P может быть настроена в полете с помощью 6-го канала вашего передатчика, выполните следующие действия:

Полетные режимы - APM Copter Team

  • Подключите APM к Planner Mission
  • выберите Config/Тюнинг -> APM:Copter PIDS
  • Установите CH6 Opt в значение «Rate Roll/Pitch kP»
  • Установите минимум до 0,08, максимум до 0,20
    (большинство квадрокоптеров идеальны усиления в этом диапазоне, хотя от небольшого числа квадрокоптеров значение «макс» может быть выше, чем 0,25)
  • Нажмите кнопку «Write Params»
  • Включите 6 канал вашей аппаратуры в минимальное положение, нажмите кнопку «Refresh Params» и убедитесь,
    что значения коэффициента Roll P и Pitch P стали 0.08 (или очень близко)
  • Поверните ручку 6 канала в максимальное положение, нажмите кнопку «Refresh Params» и убедитесь, что коэффициент Roll P движется до 0,20
  • Установите среднее положение на 6-м канале
  • Снимите с охраны и взлетите на квадрокоптере в режиме стабилизации регулируя ручку 6-го канала, пока вы не 0получите движения, которые будут чувствительными, но не шатким
  • После полета, отключите батарею и подключите APM к Mission Planner
  • С помощью регулятора 6-го канала установите то положение, что дало лучшую производительность. Вернитесь к разделу ArduCopter PIDS и нажать кнопку «Refresh Params»
  • В полях коэффициента Roll P и Pitch P повторно введите значение,
    которое вы видите, но только слегка измененные таким образом, чтобы Mission Planer признал изменения и заново отправил в APM
    (Примечание: если вы повторно введете такие же значения то они не обновятся!).
    Так, например, если коэффициент Roll P равен «0,1213» установите его в «0.1200»
  • Установите параметр 6-го канала обратно в значение «None» и нажмите кнопку «Write Params»
  • Нажмите кнопку Отключить в правом верхнем углу и повтороно соединитесь
  • Убедитесь, что коэффициент Roll P это то значение, которое вы переписали в предыдущем шаге

Примечание: Так как значения не получаются в реальном времени нажимайте кнопку Refresh Screen для их обновления

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector