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纸飞机装APM试飞,参考事前准备的资料 3楼补充2篇

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楼主
发表于 2015-1-4 15:38 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 停不住 于 2015-1-21 13:03 编辑

先前用过APM四轴,在固定翼上发觉资料不多,就利用时间参考论坛上飞友资料及 Arduplane 官网的介绍 ,出装了miniAPM试飞;
算是成功的首飞,特别是RTL功能 ,动不动可以让飞机回来,然后绕飞,真的是平稳。
把整理的资料提供参考,因为是自己用的笔记,说明不会很详细,而且只有飞翼机型,请不要追责!
(不懂得如何贴PDF,转成图像了。)

这是试飞的纸飞机:


附件是我装固定翼的笔记:


Ardupilot notebook
飞行模式:
Manual 手动模式:
RC直接控制飞机不经过飞控,除触动failsafe, geo fence 保护外。
Stabilize 增稳:
RC经过飞控简单的稳定,如果你放手飞机会自动平飞,相对的飞机的倾斜与机动会变的不容易。
最好使用FBWA模式替代飞机的增稳。

FBWA 线性A增稳:
对于没有经验的飞手是最佳模式。
飞机保持指定的侧倾限制LIM_ROLL_CD(公分-度)及和纵倾限制LIM_PITCH_MAX/ LIM_PITCH_MIN。
需要注意的是控制水平不意味着飞机能控制高度,主要是由飞行速度(油门)控制,如果想要高度保持,需要用FBWB模式。
FBWA油门是手动控制,输出量范围由THR_MIN和THR_MAX限制。
方向舵也是手动及飞控协调混控,即便在地面上可以控制轮子转动。

FBWB 线性B增稳:
类似于FBWA,但能够定高。
侧倾和俯仰同FBWA模式,并利用油门控制空速。
俯仰摇杆变化就会改变高度,放开后飞控试图保持目前的高度。多大的水平角反应依赖于FBWB_CLIMB_RATE参数,默认为2米/秒。
FBWB_ELEV_REV参数的默认值是向后拉摇杆导致飞机攀升。如果设置为1,则动作会相反。
如果装了空速计,调整空速范围ARSPD_FBW_MIN到ARSPD_FBW_MAX,当油门最低时飞机将尝试在ARSPD_FBW_MIN飞行。最高时它会尝试在ARSPD_FBW_MAX飞行。
如果没有空速计,油门将调整输出量以达到所需定高要求。油门杆最好大过计算要求的值,也会导致飞的更快
方向舵跟FBWA 一样,是协调混控的。
Acro 特技模式:
能像手动模式做出特技,且又同FBWB能够定高。
做出翻滚及螺旋依赖ACRO_ROLL_RATE ACRO_PITCH_RATE, 默认值是180/秒,并响应着摇杆行程量。
飞机会一直保持高度,如果RC输入30度的侧倾及10度的纵倾后放开摇杆,飞机就保持在这个高度上,即便是倒飞的状态下。
所以这个模式很容易失速,需要及时切换到手动模式改出。
Cruise巡航模式:
自动控制高度,速度,方向,永远朝向远处1Km的目标(机头锁定),直到摇杆改动方向及高度,比FBWB好用。需要调整 FBWB_CLIMB_RATE rate,飞行速度则根据油门量。
Auto 自动模式:
根据地面站航点飞行,如果需要副翼及水平方向在飞行中可以改变(开启Stick_MIXING),模式跟FBWA相似。
RTL 自动返回:
启动自返GPS锁定点,并进行Loiter 模式,直到手动控制(或跑到没油)。自返点的高度在  ALT_HOLD_RTL  参数设定(cm)。
Loiter 定点模式:
飞机启动Loiter模式开始定点绕圆圈飞行,半径根据WP_LOITER_RAD参数,并且被NAV_ROLL_CD 参数限制,及受到NAVL1_PERIOD 影响。
Circle 绕圆飞行:
类似于游荡式绕圈,不像Loiter能保持固定位置。
主要作为故障保护模式;默认情况下,当失控保护触发时进入该模式,20秒后切换到RTL。
考虑失控时的保护故意不依赖GPS定位, 倾斜角被设定为LIM_ROLL_CD除以3,以尽量保证飞机保持稳定。当开始启动时会控制油门及水平角来保持盘旋高度。
Guided 引导飞行:
在地面站上的地图指定位置,到达位置后Loiter.
另外在设定电子栅栏被触发时,根据预先设定的引导点到另外的目标。
Takeoff 自动起飞:
只能在自动任务时启用,根据设定的THR_MAX 起飞直到目标高度。
起飞前要对准风向及跑道,如果有轮子要调参WHEELSTEER*PID, 手执起飞要关注 TKOFF_THR_MINACC TKOFF_MINSPD.
Land 自动降落:
只能在自动任务时启用,油门及高度都由飞控控制,当接近降落高度(LAND_FLARE_ALT)及降落地点(LAND_PITCH_CD)(LAND_FLARE_SEC) 开始flare,固定方向近地。
Jeff 20141212

回放功能下,数传记录下的轨迹典型 :





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沙发
 楼主| 发表于 2015-1-4 15:41 | 只看该作者
Arduplane Auto-Takeoff

介绍:
自动起飞基本的想法是能够在最大油门时攀爬到计划高度,要执行这命令通过添加NAV_TAKEOFF到任务中。 这里有2个参数要定义:
1-最小爬升角度。在起飞过程中控制的角度,大部分的飞机是10~15度的值。
2-起飞高度。在Home点以上的多少高度,完成了起飞,大多数飞机建议40m。
起飞中需要控制飞机的水平以防止机翼刮到跑道,透过LEVEL_ROLL_LIMIT 这个水平限制参数。
提醒:起飞方向是决定在自动起飞命令被执行的开始。所以需要把机头朝向正确方向才能切换到自动模式。 最初阶段的机头保持是通过陀螺仪控制,当达到一定速度时会切换到GPS来控制,来保证不受横向风影响机头方向。
起飞请保持对准风向。

手抛起飞
较小的飞机可以通过手抛方式自动起飞,APM会通过一个参数确认手抛起飞已经完成。
在Auto模式下,用手抛起飞以下主要控制参数要注意,
当切换到自动模式时,APM开始关注油门,油门不会启动,直到TKOFF_THR_* 这些参数条件成立:

TKOFF_THR_MINACC         :飞机最小向前进加速度,多数飞机正常投掷设定为15m/s/sec。
TKOFF_THR_DELAY                :在投掷出去(满足前项参数)的1/10秒油门被控制不转,这是为了手的安全,直到设定延迟时间到达,正常设定为2(0.2秒)是比较安全适合的。
TKOFF_THR_MINSPD        :确保飞机离开了手的一个安全措施,由GPS感应出的最小速度,推荐值为4m/s,马达才会开始转。
**如果马达是在机头位置,那么;DELAY及MINSPD设定为0就可以。
TECS_PITCH_MAX                :保持飞机不要过大的爬升角度(油门全开),一般建议为20度。这个参数非为0时,将会替换掉自动油门模式的LIM_PITCH_CD 这个参数。

弹射起飞
与手抛起飞差别是,弹射一般是更高级别的加速度。
不过因为也类似手抛起飞的方式,上述4个参数也能适用。只是最小加速度MINACC可能提高为20m/s/sec及延迟DELAY数值变更为5,这要通过一定的实验。

弹射绳索
利用很长的弹射绳来替代弹射架会更便宜多些,但是要避免桨打到弹射绳。弹射的过程比较长,上述的4个参数中,DELAY设定为50(5秒)或许是好的选择。

跑道起飞
轮式起飞是常规的起飞方式,相较上述方式有比较多及复杂的参数来协调控制;轮式后3点飞机比前3点更复杂些。
前面2个参数主要用于后3点飞机,但也适用在前3点的飞机。
KOFF_TDRAG_ELEV        :这个参数用在起飞阶段时判断尾轮是否在跑道上,以%表示,在后3点一般设定为100,前3点设为-20。
TKOFF_TDRAG_SPD1        :对于后3点很有帮助,当起飞速度高于设定值时,飞机开始正常用水平舵模式来控制飞机起飞的角度。
TKOFF_THR_SLEW                :在起飞时油门以多少每秒百分比的速率增加油门。这功能是避免太大的油门产生的大扭力让飞机偏离跑道。对于后3点20%是很好的值,前3点则可以较大一点。
TKOFF_ROTATE_SPD        :当达到这个速度时,飞机开始抬头。要高于失速2m/sec。最好更高但也意味要更多的跑道。


TECS_PITCH_MAX                :大部分的飞机设为20度,油门全开的爬升阶段。
GROUND_STEER_ALT        :轮式起飞因为有轮子在跑道上,所以需要“车轮”调参,这在Ground_Steer_Alt另页说明。

可以利用FBWA模式测试上述的参数。想要這樣做的方法是將FBWA_TDRAG_CHAN,設置為發射器的某个開關通道(通常是一個瞬時開關,如教練開關)。
当开关输出高值时,飞机在跑道上以FBWA模式等待起飞, APM會檢查是否已經配置了TKOFF_TDRAG_ELEV和TKOFF_TDRAG_SPD1參數,如果不是为零值,則水平舵以FBWA相同的方式来控制自动起飛。
水平舵按TKOFF_TDRAG_ELEV %值(后3点通常是100%)只要是开关通道變高,就会保持着,直到飛機達到每秒TKOFF_TDRAG_SPD1米的地面速度。
這提供了一種方便的方法來測試,带轮子飞FBWA模式,也是一個很好的方式,同FBWA模式起飞并獲得更好地轉向。

3
 楼主| 发表于 2015-1-4 15:42 | 只看该作者
本帖最后由 停不住 于 2015-1-21 13:01 编辑

Ardupilot notebook
空速计

利用 空速计 可以在,有风的或低速飞行及自动降落提供帮助,不建议新手使用,因为多了一些调参及较高等级的设定。
与APM连接,将输出接在A0脚。
装置好的空速机必须经过校正。
可以检查是否起作用:通过MP〉硬件〉可选硬件〉空速计 勾选连接。然后在CLI模式下,Test〉Air-speed , 可以观察到小数值的变化,0~2 及偶尔的3或4是正常的,在实际飞行时数值变化会增大多了。
APM在开机初始化时会把读数归零,所以好的方法是为空速机管做个活动盖子,然后在飞行前记得拿掉。如果忘了拿掉,也可以在MP的PREFLIGHT_CALIBRATE 做归零动作(也同时会归零气压计)。APM开机后最好有1分钟以上的热机时间后,才做归零动作。

归零动作会花费几秒钟。


自动校准
1。APM2.76以上有自动校准功能调整ARSPD_RATIO参数(设为2适应多数的飞机),来应对频繁的方向改变。要打开自动校准,ARSPD_AUTOCAL 设为1。
2。起飞用定点绕圈模式飞行5分钟(也可以其他模式),然后在MP下的参数列表发现通过刷新,出现新的ARSPD_RATIO值(注:APM每2分钟检查,如数值出现5% 以上的变化,这数值就被更新暂存)。
3。降落,并将ARSPD_AUTOCAL 改回0,不再做自动校准。
4。检查新的ARSPD_RATIO数值,应该介于1.5 ~ 3.0。如果超出范围需要检查气管泄露可能,或要改变空速计的位置到不受机体的干扰。
注:自动校准也会自动补偿高度对于空气密度的影响。
注:如果在极端温度下,因为一些空气温度等影响,值得再做一次校准。

手动校准(略)

高海拔飞行
2000m以上的高度,记录空速会低于地面速度大约10% ,4000m约20%,5000m是30%。 可以另外参考一些飞机导航表。

JeffLee 20141223



自动调参,飞控的默认参数是很保守的,就像粽叶般的捆住了飞机的操纵性,通过自动调参可以慢慢把束缚揭开到适合飞机的性能;
参考官网及YOUTIUBE,精简的说明自动调参流程:
Arduplane Autoturning

需要在飞行模式开关建立自动调参模式,并且可以很容易的切回手动,方便在危急状态下做改正。自动调参的飞行状态跟FBWA相似。
主要流程
连接MP>测试调试>AUTOTUNE_LEVEL 默认值5修改为6或7.(原始值5偏保守)
检查最低空速值是否适合,自动调参只在高于这个值才会作用。
起飞稳定飞行至合适高度后,切换到自动调参飞行模式。
ROLL调整:将摇杆向右向左打到底,飞控捕捉调整数据;在危急状态时可以切到手动模式做修正(10秒内),切回自动调参模式继续打杆,整个程序进行至少 20回;飞机会渐渐变得灵敏好控制。
PITCH调整:将摇杆向上向下打到底,飞控捕捉调整讯息;在危急状态时可以切到手动模式做修正(10秒内),切回自动调参模式继续打杆,整个程序进行至少 20回;飞机会渐渐变得灵敏好控制。




多做几回,不要太早结束,自动调参数值在切换到其他模式10秒会储存。
自动调参后
NACVL1_PERIOD 默认25>18, 开始用自动模式航点测试,每次减1,直到航点飞行时飞机摆尾发生的最小数值。
PICH2SRV_RLL 默认为1,利用绕圈高度保持飞行,如果飞机抬头减少0.05,高度下降则增加0.05. 这个值应该在(1.3~0.8)之间,如果需要的数值超过范围外,代表飞机存在推力线或重心位置的毛病。

D增益微调
调整roll/pitch D增益可以提高飞机抵抗阵风和气流影响。用这个方法引发的晃动可能很剧烈,所以通过小幅提高增益值直到飞机开始晃动,可以找到D增益的最佳值。 这个增益值应该是飞机晃动的增益值减半
Jefflee 20150106







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4
发表于 2015-1-4 16:18 | 只看该作者
觉得好难啊
5
发表于 2015-1-4 16:21 | 只看该作者
赞一个先。。
6
发表于 2015-1-4 16:53 | 只看该作者
上天逛的都不容易
7
发表于 2015-1-4 16:59 | 只看该作者
太好了,很需要这个资料,谢谢楼主分享
8
发表于 2015-1-4 17:24 | 只看该作者
精华顶一个
9
 楼主| 发表于 2015-1-4 17:46 | 只看该作者

其实只要一楼的流程及参数就完事了。
10
 楼主| 发表于 2015-1-4 17:50 | 只看该作者

谢谢,四轴用的很理想,认为固定翼应该也不差,特别想去了解,
连纸飞机都能控制确实惊喜。

11
发表于 2015-1-4 17:56 | 只看该作者
呵呵呵呵。纸飞机都能控,控制大的固定翼也应该无任何压力了
12
发表于 2015-1-4 18:12 | 只看该作者
先顶上,好贴!!!
13
发表于 2015-1-5 01:08 | 只看该作者



高科技玩耍,学习了

14
发表于 2015-1-5 07:51 | 只看该作者
我的MP中无法显示googlesateliitemap,怎么办?bingsatellitemap可用,但是太老了,和实际地标差得太多,不好用。
15
 楼主| 发表于 2015-1-5 08:06 | 只看该作者
金刚捣碓 发表于 2015-1-5 07:51
我的MP中无法显示googlesateliitemap,怎么办?bingsatellitemap可用,但是太老了,和实际地标差得太多,不 ...

天C爱自残没办法,我也是用bing,后来买个x代理x很便宜,就是为了谷歌查资料。
16
发表于 2015-1-5 12:00 | 只看该作者
停不住 发表于 2015-1-5 08:06
天C爱自残没办法,我也是用bing,后来买个x代理x很便宜,就是为了谷歌查资料。

能加我Q43687392?我也想弄个。谢谢!

17
 楼主| 发表于 2015-1-5 12:10 | 只看该作者
金刚捣碓 发表于 2015-1-5 12:00
能加我Q43687392?我也想弄个。谢谢!


万能的x宝有卖啊!

18
发表于 2015-1-5 12:46 | 只看该作者
请教一下楼主pid怎么调的,能用自动调参吗?我好像看到自动调参只能用于常规翼型,当时看的英语的,不太确定
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19
 楼主| 发表于 2015-1-5 14:08 | 只看该作者
都可以自动调参,不过默认的已经很稳定了,固定翼比较无所谓,除非动力太大/太小。
20
发表于 2015-1-5 16:03 | 只看该作者
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