文章目录
前言
1 设置
2 测试
3 日志
4 未来改进
前言
ArduPilot 4.1(及更高版本)支持 GPS 和非 GPS 环境之间的飞行转换。
!Note
非 GPS 导航适用于所有飞行器。不过,它不适用于传统飞机等快速或高空飞行器。QuadPlanes 在进行 VTOL 处理和接近地面时,如使用 3D 摄像头或信标在机库内停靠时,可利用此功能。
1 设置
要启用转换功能,必须使用 EKF3(4.1 及更高版本的默认估计器)。启用 EKF3 的说明可在 “扩展卡尔曼滤波器”页面(Extended Kalman Filter page)找到,简而言之,需要设置以下参数:
- EK3_ENABLE= 1;
- EK2_ENABLE = 0;
- AHRS_EKF_TYPE = 3。
最多协助三“组”传感器源。通常应为 GPS 环境配置关键的一组。以下是默认设置:
- EK3_SRC1_POSXY= 3(来自 GPS 的主水平位置);
- EK3_SRC1_VELXY = 3(来自 GPS 的主水平速度);
- EK3_SRC1_POSZ = 1(来自气压计的主垂直位置);
- EK3_SRC1_VELZ = 3(来自 GPS 的主导垂直速度);
- EK3_SRC1_YAW = 1(来自指南针的主偏航/航向信息)。
应针对非 GPS 环境配置辅助传感器源组。请参阅计划利用的非 GPS 传感器(non-GPS sensor)的设置说明。下面是使用Intel Realsense T265 时的设置:
- EK3_SRC2_POSXY= 6(来自外部导航的辅助水平位置);
- EK3_SRC2_VELXY = 6(来自外部导航的辅助水平速度);
- EK3_SRC2_POSZ = 1(来自气压计的辅助垂直位置);
- EK3_SRC2_VELZ = 6(来自外部导航的二次垂直速度);
- EK3_SRC2_YAW = 6(来自外部导航的辅助偏航/航向)。
应取消选中EK3_SRC_OPTIONS 参数的“FuseAllVelocities(熔断所有速度)”位,从而禁用熔断所有速度的功能:
- EK3_SRC_OPTIONS= 0。
飞行员能够运用一个配置为“EKF Pos 信号源”(90)的 3 位辅助开关(auxiliary switch)在信号源组之间手动切换。当开关拉到低位时,将启用主源集。中间位置用于二级信号源组,高电平用于三级信号源组。假设要使用发射机的通道 8 开关,则设置为:
- RC8_OPTION = 90(EKF Pos Source)。
Lua 脚本(Lua scripts)可用于根据传感器提供的信息(如 GPS 速度精度、测距仪距离等)或 EKF 的“创新”(“创新”是衡量传感器的最新传感器资料与 EKF 估计值匹配程度的指标)自动切换信号源。
- ahrs-source.lua在 GPS、T265 和光流之间切换;
- ahrs-source-gps-optflow.lua在 GPS 和光流之间切换(AP 4.2 及更高版本);
- ahrs-source-gps-wheelencoders.lua在 GPS 和车轮编码器之间切换(AP 4.2 及更高版本)。
2 测试
第一进行台架测试,使用辅助开关手动切换信号源。
- 与地面站连接,并确认在切换信号源后,文本信息显示 EKF 已更换信号源。如果使用任务计划器,这些信息将显示在数据屏幕的“信息”选项卡上;
- 切换信号源后等待 10 秒钟,以确认 EKF 保持健康。要是使用任务计划器,HUD 上的 EKF 标签应保持白色;
- 使用地面站检查飞行器的水平位置、高度和航向。假如使用Intel Realsense T265因为当 GPS 为主要信号源时,“就是的 GPS,则在从 T265 切换到 GPS 时会出现跳变,但从 GPS 切换到 T265 时不会出现跳变。这ExternalNav”(外部导航)位置常常会更新以与 GPS 匹配。
接下来在安全的环境中进行飞行测试,手动切换信号源。准备好在“稳定”等手动模式下重新获得控制权。
如果你计划自动切换信号源,请先让飞行器在 GPS 和非 GPS 环境之间走动,以确认它正在切换信号源集。末了进行飞行测试,让飞行器在两个环境之间低速飞行(或驾驶)。与之前的测试一样,准备好在“稳定”等手动模式下重新控制飞行器。
3 日志
每次更改活动源时都会记录事件。
- Event 85 = Source1 active;
- Event 86 = Source2 active;
- Event 87 = Source3 active。
XKFS 报文的 SS 字段表明每个内核的活动源(0=主要、1=次要、2=三级)。
4 未来改进
问题列表(Issues List)中列出了计划对该效果进行的改进。