垂直起降测试

官网英文原文地址:http://dev.px4.io/airframes-vtol-testing.html

测试垂直起降飞行器是否正确运行,主要的关注点在转换阶段:

  • 工作台
  • 飞行中

转换阶段注意事项

目前有3种方式控制垂直起降飞行器进行转换:

  • 遥控器切换开关(2挡,辅助1)
  • MAVLink指令(MAV_CMD_DO_VTOL_TRANSITION)
  • 任务中转换(任务内部执行MAV_CMD_DO_VTOL_TRANSITION)

接收到转换指令后(以上任意方式),垂直起降飞行器进入转换阶段。如果在转换阶段接收到新的转换回原状态的转换指令,系统会立刻切换回原状态。这是在需要的时候放弃转换的安全处理方法。转换完成后,飞行器进入新的状态,此时切换回旧状态的指令将会正常进行。

工作台

默认从多旋翼模式开始:

  • 解锁飞行器
  • 检查电机是否按照多旋翼配置运行(在滚转/俯仰/偏航输入下方向舵/副翼保持不动)
  • 拨动转换开关
  • (如果可用)等待转换阶段第一步完成
  • 向皮托管吹气模拟空速
  • (如果可用)转换阶段第二步将会执行
  • 检查电机是否按照固定翼配置运行(滚转/俯仰/偏航输入应该可以控制方向舵/副翼)
  • 拨动切换开关
  • 观察转换回多旋翼模式
  • 检查电机是否按照多旋翼配置运行(在滚转/俯仰/偏航输入下方向舵/副翼保持不动)

飞行中

无论如何,飞行中转换需要下面的参数与机型以及操作手技能相匹配:

参数 注释
VT_FW_PERM_STAB 固定翼模式下增稳控制器是否开启
VT_ARSP_BLEND 固定翼控制器激活空速阈值
VT_ARSP_TRANS 完成固定翼模式转换的空速

根据垂直起降飞行器类型的不同,有更多的参数需要调整,查看参考参数

手动转换测试

测试手动转换的基本步骤如下所示:

  • 在多旋翼模式下解锁并起飞
  • 爬升到安全高度(转换后会掉高度)
  • 迎风飞行
  • 拨动转换开关
  • 观察转换过程多旋翼-固定翼
  • 在固定翼模式下飞行
  • 爬升到安全高度(转换后会掉高度)
  • 拨动转换开关
  • 观察转换过程固定翼-多旋翼
  • 降落并上锁

多旋翼-固定翼

多旋翼到固定翼的转换过程可能会有下面现象发生:

  1. 失去控制,并且速度增加(很多因素会造成这种现象)
  2. 转换持续时间过长,飞行器在转换完成前飞的太远

对于1):切换回多旋翼模式(将会立即执行)。尝试识别问题(检查设定点)。 对于2):如果设置了混合空速,并且已经可以作为固定翼控制时飞行器有较高的空速,那么它可能fly around,再给它一些时间完成转换。否则,切换会多旋翼模式并识别问题(检查空速)。

固定翼-多旋翼

从固定翼到多旋翼的转换过程大多数是没问题的。万一失去控制,最好的办法是让它自己恢复。

自动转换测试(任务,指令)

指令转换仅仅可以在自动(任务)模式或者机外飞行模式中执行。确保你有信心在飞行中执行自动/机外模式和转换切换。

切换到手动控制将重新激活转换开关。例如:如果在自动固定翼飞行状态下切换出自动/板外模式,并且转换开关处于多旋翼模式,那么飞行器将立刻转换到多旋翼模式。

步骤

下面的步骤用于测试带有转换过程的任务:

  • 上传任务
  • 在多旋翼模式下起飞并爬升到任务高度
  • 切换到任务模式
  • 观察转换到固定翼的过程
  • 享受飞行
  • 观察转换回多旋翼的过程
  • 切出任务模式
  • 手动降落

在飞行中,手动切换开关保持在多旋翼位置。如果发生意外,切换回手动模式,飞行器将恢复到多旋翼模式。

任务示例

任务应该至少包含以下内容(也可以看下面的截图):

  • (1) 在起飞位置附近的路径点
  • (2) 沿着计划的固定翼飞行路线方向的路径点
  • (3) 转换路径点(到固定翼模式)
  • (4) 较远的路径点(至少远离转换过程需要的距离)
  • (5) 返回的路径点(转换回多旋翼模式需要一段距离,所以设置在距离着陆点一段距离)
  • (6) 转换路径点(到多旋翼模式)
  • (7) 着陆位置附近的路径点

Mission, showing transition WP to plane

Mission, showing transition WP to hover

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