apm planner 2 和 Mission Planner有什麼區別

APM Planner 2和Mission Planner都是開源的地面站軟件。
Mission Planner：全功能，被廣泛使用；使用平臺：Windows和Mac，不包含Linux
APM Planner 2: 在MAC和Linux平臺上使用的最佳的自動駕駛的軟件。與Mission Planner相比，使用的人更少一些，功能也沒有Mission Planner豐富。

roll,pitch,yaw正方向
roll正值右翻滾
pitch正上仰
yaw正順時針轉

泡泡APM直升機

文章目錄

1. Pixhawk硬件說明

PixHawk飛控配置
多軸飛行器的基本飛行概念
飛控驅動與地面站軟件的安裝
飛控驅動與地面站軟件的連接
升級飛控固件
飛控羅盤、加速度計與遙控器的校準與設置
3DR數傳電臺的連接

1. Pixhawk硬件說明

主處理器：32位STM32F427，主頻168 MHz ，256 KB RAM,2 MB Flash
備用處理器：獨立供電32位STM32F103故障保護協處理器
傳感器：雙 3軸加速度計（據說可確保絕大部分情況下可剔除單加速度計可能產生的混淆噪聲，極大改善飛行穩定性）、磁力計（確認外部影響和羅盤指向）、雙陀螺儀（測量旋轉速度）、氣壓計（測高）、內置羅盤、支持外置雙GPS
集成的備份、超控、故障保險處理器
microSD 插槽用於日誌等用途, 5個 UARTs, CAN, I2C, SPI, ADC,等

1.1 接口定義

PixHawk接口定義如下圖所示：

正面
兩側與底部
頂部

1.2 引腳定義

接口與引腳定義
http://www.pixhawk.com/modules/pixhawk

2. 基本飛行概念

參考：http://px4.io/docs/px4-basic-concepts/

2.1機頭指向和方向
以固定翼與四軸飛行器爲例，下圖是無人機的載體座標系

載體重心爲座標原點
載體前進方向爲x軸正方向
載體水平姿態時垂直向下爲z軸正向
載體飛行方向指向右爲y軸正向（x,y和z軸滿足右手螺旋準則）

飛行方向示意圖（俯視）：

2.2 遙控與基本飛行控制
使用左右油門時，油門最低位置如下圖：

2.3 多軸飛行器的飛行姿態角

Roll: 橫滾角，以飛行前進方向爲軸的左右角度變化
Pitch: 傾斜角，以飛行前進方向爲軸的高低角度變化（擡頭、低頭）
Yaw: 航向角，飛行器機頭指向角度的改變

3. 安裝飛控驅動與地面站軟件

安裝pixhawk驅動程序（或使用網購時店家提供）

https://pixhawk.org/firmware/downloads

一、計算機->右鍵->設備管理器->端口，出現PX4端口

二、安裝地面站軟件（MissionPlanner,MP）本機安裝版本v1.3.37

地圖加載方法：飛行計劃->右側地圖下拉菜單->必應混合地圖

三、連接飛控與地面站軟件
拔掉飛控上所有設備，只留蜂鳴器。使用USB線連接飛控和電腦USB。

進入飛行數據頁面，在右上角串口號選擇下拉列表中的PX4 FMU串口號，本機是COM9，波特率爲57600。注意不要點擊右側的“自動連接”。

四、升級飛控固件

選擇：初始設置->安裝固件

4.1 直接安裝
以直升機爲例，選擇

表示下載四軸最新固件，彈出是否繼續對話框，選擇“是”，等待安裝完成，會出現短暫的音樂聲

聲音停止後點擊“確定”。此時如果是第一次刷AC3.2固件，則會提示需要進行羅盤重新校準。
進入“飛行數據”頁面，右上角選擇PX4所在的COM端口（本機爲COM9）和57600波特率，點擊右上角“連接”圖標即可連上飛控，獲取飛控數據：

4.2 安裝下載的固件
通過地面站安裝固件頁面中的“下載固件”按鈕打開官方下載服務器。

官方軟件下載地址：

http://firmware.ardupilot.org/

選擇固件Firmware中的APM Copter （多旋翼和傳統直升機固件）

打開固件下載頁面：建議使用穩定版，點擊stable，進入穩定版下載（網址）：

http://firmware.ardupilot.org/Copter/stable/

PX4對應我們的飛控。文件名簡單意思是：

heli表示直升機
hexa表示6軸
octa表示8軸
octa-quad表示4個機壁，上下兩層供8臺馬達的8軸
quad表示4軸（我們要用的）
tri表示3軸

點擊PX4-quad/進入下載頁面：選擇v2.px4版本，右鍵->將鏈接另存爲，下載到本機。

如果要加載自定義固件，在地面站進入“初始設置”頁面->加載自定義固件->彈出對話框選擇剛下載的固件文件確定即可

地面站切換到“飛行數據”頁面，設置好端口與波特率後，選擇右上角連接連接圖標即可看到飛控數據（高度、角度等）傳回地面站並顯示出來。此時主LED燈黃燈閃爍，LED紅藍閃爍表示自檢。

4.3 從源碼編譯安裝
具體見：Ardupilot源碼編譯（二）
因爲源碼包含了適合所有機架的固件，所以要選擇機架類型，本文選了傳統直升機。

4. 校準

羅盤（指南針）
加速度計校準
遙控器校準
飛行模式
失控保護

將GPS的兩路輸出（6pin和4pin）接上飛控的對應的GPS口（6pin）和I2C口（4pin羅盤），準備校準。（使用雷迅m8n，GPS和羅盤是一體的）

打開地面站，USB連接飛控，設置COM端口號和波特率，選擇“連接”，連接成功後進入“初始設置”頁面，展開左側“必要硬件”，可以看到以下選項：

4.1 羅盤（指南針）校準

一般不用更改設置，但啓用指南針(Enable compasses ) 和 自動獲取磁偏角(Obtain declination automatically) 兩項必須打勾，如果頻繁看見“inconsistent compasses” 消息，並能保證外羅盤方向正確可以關掉內羅盤即指南針#2

板載校準：就是校準程序運行在自駕儀上。比之前程序運行在地面站上的校準更加精確。
以下固件版本支持板載校準：
Copter-3.4, Plane 3.4.0, and Rover 3.0.0 (and higher)

校準方法：

點擊 Onboard Mag Calibration 中的開始按鈕
如果自駕儀有嗡鳴器會聽到一陣長鳴，然後每秒一次短鳴
將飛機各個方向都指向地幾秒，直到綠色進度條全滿爲止
校準成功會叫三聲，需要拔下usb線再插上重啓自駕儀，Pixhawk, NAVIO2板子選Pixhawk/PX4即可

校準失敗處理：
you will hear a failure tone and the green bars may reset to the left and the calibration routine may restart (depending upon the ground station)
if after multiple attempts, you are unable to calibrate the compass, Press the “Cancel” button and change the “Fitness” drop-down to a more relaxed setting and try again.
if compass calibration still fails it may help to raise COMPASS_OFFS_MAX from 850 to 2000 or even 3000

不用GCS(地面站)的板載校準：

需要先完成RC校準
全油門和全右偏航打兩秒（to start compass calibration hold throttle stick full up and full right yaw for 2 seconds）
如果自駕儀有嗡鳴器會聽到一陣長鳴，然後每秒一次短鳴
將飛機各個方向都指向地幾秒
校準成功會叫三聲，需要拔下usb線再插上重啓自駕儀

校準失敗處理：

you will hear a failure tone and the calibration routine will restart
to cancel calibration at anytime hold throttle stick full up and full left yaw for 2 seconds
if, after multiple attempts, you are unable to calibrate the compass, Cancel with stick and use normal Onboard Calibration from GCS above

高級羅盤設置
如果羅盤安裝的不是標準方向(和飛控同方向)，需要手動選方向。

檢查羅盤方向

確保 AHRS_ORIENT參數正確(就是上面選的那個方向)
飛機繞所有軸轉時羅盤也應朝相同方向動，並具有大致相同的值
北半球：Z軸正，降低pitch x分量增加，roll右轉y分量增加
南半球：Z軸負，降低pitch x分量降低，roll右轉y分量降低

自動偏移(Offset)矯正
In the 4.0 releases of ArduPilot, an automatic offset learning feature is available. The COMPASS_LEARN parameter determines how this feature works.

If set to 3, the offsets will be learned automatically during flight, be saved, and this parameter reset to 0. Position control modes (Loiter, Auto, etc.) should not be used while the offsets are being learned.

4.2 加速度計校準

點擊左側列表“加速度計校準”進入校準界面，按提示放置飛控，每一步完成後點擊綠色“Click When Done”按鈕

提示如下：

Place vehicle level and press any key: 水平放置，然後點擊按鈕
Place vehicle on its LEFT side and press any key: 以箭頭所指方向的左側（無USB接口的一側）爲底，立起來放置，然後點擊按鈕
Place vehicle on its RIGHT side and press any key: 以箭頭所指方向的右側（有USB接口的一側）爲底，立起來放置，然後點擊按鈕
Place vehicle nose DOWN and press any key: 以箭頭所指方向指向地面，立起來放置，然後點擊按鈕
Place vehicle nose UP and press any key: 以箭頭所指方向指向天空，立起來放置，然後點擊按鈕
校準成功後提示

如果安裝最新地面站後界面爲中文，按提示完成校準操作即可。

4.3 遙控器(RC)校準

GPS校準後，斷電後按照規範（飛控正面放置時引腳從上至下依次爲：-，+，信號）的連接方法接上R7008SB接收機連接飛控RC端口（本文使用Futaba T14SG標配接收機）進行遙控器校準。注意：接收機接錯，飛控極有燒燬的可能

打開遙控器，打開地面站，連接飛控，進入初始設置->遙控器校準頁面：

注意，遙控器左右搖桿控制4個柱面（正確的方向在圖下文字中做出了說明）只有升降舵爲反向。

正向：表示上下左右和搖桿操作一致，例如，向左打杆，輸出變小，向上打杆，輸出變大

反向：表示上下左右和搖桿操作相反，例如，向左打杆，輸出變大，向上打杆，輸出變小。

油門推到頂/油門降到底（正向爲正確（如果油門推上去輸出反而下降，則需要在遙控器設置中將油門反向））

左搖桿打到最左/左搖桿打到最右（方向、航向、偏航：機頭指向，正向爲正確）,右搖桿打到最左側/右搖桿打到最右側（副翼-橫滾，正向爲正確）

右搖桿推到頂/右搖桿打到底（升降：右搖桿上下，反向爲正確）

所有搖桿均在1094-1934之間變化，滿足要求。

點擊“校準”，將遙控器左右搖桿重複打到最值，即左右搖桿在最大值上不停轉圈，得到校準數據如下：

操作完成後點擊“完成時點擊”按鈕，彈出完成提示對話框點擊“ok”後將彈出校準數據：

遙控器設置：

4.4 飛行模式與失控保護**

飛行模式設置非常重要。因爲使用的控不一樣會有不同的設置步驟，本人使用Futaba T14SG設置，具體步驟另行寫一篇介紹。
PixHawk有6個飛行模式可選，因此主要思路是，在控上選擇一個2檔開關和一個3檔開關，進行關聯設置，組合得到6個不同檔位，使得設置好後：

當2檔開關處於第1檔位時：3檔開關的1/2/3檔，分別對應模式1/3/5
當2檔開關處於第2檔位時：3檔開關的1/2/3檔，分別對應模式2/4/6
根據自己需要設置飛行模式，以下是跟之前使用的NAZA M v2飛控的控制模式的一個不成熟的類比：
pixhawk定點模式Loiter = NAZA GPS姿態模式（GPS定高、定點）用於飛行
pixhawk定高模式AltHold= NAZA姿態模式（高度穩定，位置不定，有風險）
pixhawk自穩模式Stabilize：用於起飛和降落
下圖是初步設置的6個不同的模式，其中模式6建議要設爲RTL也就是“返航”模式。

4.5 連接3DR數傳

4.5.1 安裝USB轉串口驅動
安裝串口轉USB的驅動程序CP210x_VCP_windows.exe（自行下載或使用購買店家提供）

驅動裝好後，將天線接上數傳，使用任意一臺數傳，用micro USB 接上數傳和電腦，在設備管理器中會出現

4.5.2 連接數傳與地面站
（1）連接1臺數傳
保持數傳與計算機的連接，打開地面站。

如果只想對數傳參數進行操作、修改，此時不要點擊右上角的“連接”圖標。

進入初始設置頁面->可選硬件->3DRradio：

設置端口號與波特率，端口爲5.1中識別的USB轉串口的端口（本機爲COM3），波特率爲57600。

點擊“加載設置”地面站連接飛控，獲取設置參數：

注意：此時由於計算機只加載了一個數傳，如果修改參數則另外一臺（遠端）參數將不會被修改，因此修改後兩臺數傳會連不上。也就是說，當只連接1臺數傳時，不要修改參數，以免出現問題。

（2）連接2臺數傳
注意：如果需要修改數傳參數，必須同時連接兩臺數傳，修改完一臺的參數，通過“複製所選項至遠端”按鈕將修改的參數複製到另一臺數傳，否則會出錯。

使用另一根micro USB線將另一臺數傳連接上計算機。

連接好後，再次點擊“加載設置”等待連接後遠程數傳的參數也出現了，且跟本地數傳參數一致。如果要改本地參數，修改後“保存設置”，一定要選擇通過“複製所選項至遠端”，將兩臺數傳參數同步一致。

至此，完成了PixHawk與地面站的連接與基本設置。接下來，應該裝好無人機機架、馬達、電調、飛控、外置GPS、電源模塊等，不裝槳，做室內連線測試，然後再到安全的場地進行外場試飛。

參考：
PixHawk飛控和Mission Planner地面站安裝調試
 【教程】F4 V3飛控刷ardupilot固件教程——多旋翼

4.6校準螺距

打開初值設置–直升機安裝，目前已知以下固件版本該界面可用，部分版本不可用
ac3.6.4 ap3.9.4
ap3.6.7 ap3.9.7
ac3.6.6

點手動按鈕，普通直機負螺距2-3度，正螺距10度，調整螺距尺到指定度數套在大槳上，慢推油門直到螺距尺上沿與副翼水平。然後調0點螺距，螺距尺置0調整方法和上面一樣，完成後按按鈕。
詳見視頻教程