Plane(Fixed Wing) ——ArduPilot——飛行模式

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本文參考網友Jeff的文檔以及官網:http://ardupilot.org/plane/docs/flight-modes.html,進行適當翻譯修改。

 

Manual 手動模式:

RC 直接控制飛機不經過飛控, RC輸出可能與輸入不同的方式如下:

如果觸發了配置的故障保護或地理圍欄,並且Plane獲得控制權
如果啓用了VTAIL_OUTPUT選項,則在輸出上應用VTAIL混控器
如果啓用了ELEVON_OUTPUT選項,則會在輸出上應用Elevon混控器

 

Stabilize 增穩:
RC 經過飛控簡單的穩定, 如果你鬆開搖桿飛機會自動平飛, 相對的飛機的傾斜與機動會變的不容易。最好使用 FBWA 模式替代飛機的增穩。油門會受到參數THR_MIN和THR_MAX的限制。本模式不適合用於調整控制迴路。

 

FBWA 線性 A 增穩 / 電傳A:
對於沒有經驗的飛手是最佳模式。飛機保持指定的橫滾限制
LIM_ROLL_CD(釐度)及和俯仰限制 LIM_PITCH_MAX/
LIM_PITCH_MIN
。需要注意的是控制水平不意味着飛機能控制高度,主要是由飛行速度(油門)控制,如果想要高度保持,需要用 FBWB 模式。FBWA 油門是手動控制, 輸出量範圍由 THR_MIN THR_MAX 限制。方向舵也是手動及飛控協調混控,即便在地面上可以控制輪子轉動。

 

FBWB 線性 B 增穩 / 電傳B:
類似於
FBWA,但能夠定高。橫滾和俯仰同 FBWA 模式, 並利用油門控制空速。俯仰搖桿變化就會改變高度,放開後飛控試圖保持目前的高度。 多大的水平角反應依賴於FBWB_CLIMB_RATE 參數,默認爲 2 /秒。FBWB_ELEV_REV 參數的默認值是向後拉搖桿導致飛機攀升。如果設置爲 1,則動作會相反。如果裝了空速計, 調整空速範圍 ARSPD_FBW_MIN ARSPD_FBW_MAX,當油門最低時飛機將嘗試在 ARSPD_FBW_MIN 飛行。 最高時它會嘗試在 ARSPD_FBW_MAX 飛行。如果沒有空速計, 油門將調整輸出量以達到所需定高要求。 油門杆最好大過計算要求的值,也會導致飛的更快方向舵跟 FBWA 一樣,是協調混控的。

 

Acro 特技模式:
能像手動模式做出特技,且又同 FBWB 能夠定高。做出翻滾及螺旋依賴 ACRO_ROLL_RATE ACRO_PITCH_RATE, 默認值是 180 度/秒,並響應着搖桿行程量。飛機會一直保持高度,如果 RC 輸入 30 度的側傾及 10 度的縱傾後放開搖桿,飛機就保持在這個高度上,即便是倒飛的狀態下。所以這個模式很容易失速,需要及時切換到手動模式改出。

 

Cruise 巡航模式:

自動控制高度,速度,方向,永遠朝向遠處 1Km 的目標(機頭鎖定),直到搖桿改動方向及高度,比 FBWB 好用。需要調整 FBWB_CLIMB_RATE rate,飛行速度則根據油門量。

 

Auto 自動模式:
根據地面站航點飛行, 如果需要副翼及水平方向在飛行中可以改變(開啓 Stick_MIXING),模式跟 FBWA 相似。

“Home”位置始終應該是您飛機的實際GPS鎖定後的起飛位置:

在解鎖之前獲取GPS鎖定非常重要,以便RTL,Loiter,Auto或任何GPS依賴模式正常工作。
對於平面,初始位置最初在飛機獲得其GPS鎖定時建立。 只要自動駕駛儀解鎖,它就會不斷更新。
這意味着如果您在Plane中執行RTL,它將返回到它解鎖時的位置 (假設它已獲得GPS鎖定)。
考慮使用Rally Points(集結點)以避免直接返回到RTL上的解鎖點

 

RTL 返航模式

在RTL模式下,飛機將返回其原始位置(飛機具有GPS鎖定起飛的位置)並在那裏繞圈,直到給出備用的指示(或者燃料耗盡!)。 與AUTO模式一樣,您也可以使用混合搖桿在此模式下手動“輕推”飛機。 使用ALT_HOLD_RTL參數(以釐米爲單位)設置RTL模式的目標海拔高度。

或者,您可以將飛機配置爲返回到Rally Point(集結點),而不是原始位置。

 

Loiter 定點模式:
飛機啓動 Loiter 模式開始定點繞圓圈飛行,半徑根據 WP_LOITER_RAD 參數,並且被NAV_ROLL_CD 參數限制,及受到 NAVL1_PERIOD 影響。如果啓用,與RTL和AUTO模式一樣,您可以使用混合搖桿“輕推”舵面。

 

Circle 繞圓飛行:
類似於遊蕩式繞圈,不像 Loiter 能保持固定位置。主要作爲故障保護模式; 默認情況下,當失控保護觸發時進入該模式, 20 秒後切換到 RTL。考慮失控時的保護故意不依賴 GPS 定位, 傾斜角被設定爲 LIM_ROLL_CD 除以 3,以確保即使沒有用於加速度計校正的GPS速度數據,舵面仍然保持穩定。 這就是圓半徑如此之大的原因。圓圈模式使用油門和俯仰控制將高度保持在開始盤旋的高度。

 

Guided 指點飛行:

當您希望飛機飛行到地圖上的特定點而不設置任務時,將使用GUIDED模式。 大多數地面控制站都支持“指點飛行”功能,您可以點擊地圖上的某個點,飛機將飛到該位置然後繞圈飛行,類似Loiter。

GUIDED模式的另一個主要用途是地理圍欄。 當地理圍欄被破壞時,飛機將進入GUIDED模式,並前往預先設定的地理圍欄返回點,在那裏它將一直繞圈飛行,直到操作員接管爲止。

 

Takeoff 自動起飛:
只能在自動任務時啓用。 起飛任務指定起飛俯仰角和目標高度。在起飛前,重要的是飛機正向面對風,並與跑道對齊(如果使用輪式起飛)。 飛機將在起飛時試圖保持其航向,初始航向由起飛時飛機朝向的方向設定。 強烈建議啓用羅盤並正確配置自動起飛,因爲GPS航向起飛可導致航向控制不良。 在起飛期間,Plane將使用THR_MAX參數設置的最大油門,當飛機達到任務中指定的目標高度時,起飛任務項目被認爲是完成的。如果有輪子要對WHEELSTEER*進行調參PID,手 執 起 飛 要 關 注TKOFF_THR_MINACC TKOFF_MINSPD.

 

Land 自動降落:
只能在自動任務時啓用,油門及高度都由飛控控制,從目標高度接近LAND_FLARE_ALT(降落階段拉平高度)或距離目標着陸點接近LAND_FLARE_SEC(降落階段拉平時間)之後,飛機將“拉平/擡頭”到LAND_PITCH_CD(降落俯仰角度,以釐度爲單位)並將保持航向到最後。

設置飛機以實現可靠的自動起飛和着陸非常依賴於機身,建議您首先獲得在FBWA模式下駕駛飛機的經驗,並準備好在您使用的前幾次手動或FBWA模式下接管 自動起飛或降落。

 

Training訓練:

TRAINING模式非常適合教學生手動遙控控制飛機。 它使用戶可以完全控制方向舵和油門,但是將最大滾轉和最大/最小螺距限制在一定的範圍內,這些限制是不能超過的。 從Plane 3.4開始,TRAINING模式還將水平面滾轉限制爲失速保護滾轉限制。

進一步來說:

如果滾轉小於LIM_ROLL_CD參數,則飛行員具有手動滾轉控制。 如果飛機試圖超過該限制,則滾轉將保持在該限制。 飛機不會自動回滾到水平飛行,但它會阻止飛行員超過限制。 這同樣適用於俯仰迴路,飛行員具有手動俯仰控制,直到達到LIM_PITCH_MIN或LIM_PITCH_MAX限制,此時飛機將不允許俯仰超過這些限制。

轉彎時,自動駕駛儀將監控所需的傾斜角度和空速,如果在失速速度以上有足夠的餘量,則轉向所需的傾斜角度。 如果不是,則傾斜角度限制爲安全值。 失速保護系統將始終允許至少25度(以確保如果您的空速估計嚴重偏離,您仍然可以操縱)。

方向舵和油門都完全處於手動控制之下。

 

 

 

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