固定翼模式说明

飞行模式
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1 飞行模式
2 主要的飞行模式
3 手动
4 自稳
5 通过WIRE_A (FBWA)飞行
6 通过WIRE_B (FBWB)飞行
7 自动调参
8 训练模式
9 特技
10 巡航
11 自动
12 回到出发点(RTL)。
13 漫游
14 绕圈模式
15 引导
16 具体任务模式
17 起飞
18 降落
ArduPlane拥有很多的飞行模式。 ArduPlane可以作为一个简单的飞行自稳系统使用,也可以作为复杂的自动驾驶仪,训练系统或者是飞行安全系统,这些取决于你选择了哪些飞行模式和哪些选项。 可以使用遥控器(通过遥控器上的转换开关)来控制飞行模式,或通过任务指令或者通过地面站(GCS)指令。

请使用你的地面站飞行模式设定页面,设定遥控器控制APM的飞行模式。 在Mission Planner中打开“配置 -> 飞行模式”页面。ArduPlane-flightmodes

上面的设置展示的是有一个6段开关遥控器(或者三段和两段开关的组合)的配置。 开关每个位置都对应右侧显示的一个PWM值(脉冲宽度可调)。 开关每个位置都映射到一个有用的飞行模式。 在上面的例子中,若开关位置产生的PWM值是在1491到1620之间,则ArduPlane就会进入训练模式(Training Mode)。

主要的飞行模式
下面所有的飞行模式,都有一个额外的控制可供选择,如为适应特定飞行需要而改变飞行方式。 阅读完下面的介绍材料之后,强烈建议你看完所有的ArduPlane 参数,以便你可以探索全部可用的功能。

手动
这是普通的RC(无线电控制)遥控,没有自稳。 所有的RC输入都直接经过输出。 唯一的RC输出与输入不同的如下:

如果一个已设定的故障保护或者地理围栏(最大距离)启动,Arduplane就开始接管控制
如果VTAIL_OUTPUT(V尾输出)选项被启用的话,输出数据会应用一个V尾混控软件。
如果ELEVON_OUTPUT(升降舵补助翼输出)选项被启用的话,输出数据会应用一个升降舵补助副翼混控软件。
自稳
伴有简单自稳的RC控制。 如果你松开摇杆的话,ArduPlane会使飞行器水平。 这就像伴随着许多二面角飞行一样。 你会发现虽然在自稳模式下,你还是可以做一些如横滚或者翻筋斗之类的动作,但是这些动作会非常难以完成,因为飞机总是趋向于将它自身水平。 对于那些想让飞机大多数情况下自主飞行,操作员只告诉飞机飞到哪去的人,你最好使用FlyByWireA模式。

在自稳模式,油门被THR_MIN和THR_MAX两个设定所限制。

请注意自稳模式对于控制回路调试并不是一个很好的模式。 用FBWA模式比这个好多了。

通过WIRE_A (FBWA)飞行
这是ArduPlane受协助飞行的最受欢迎的模式,而且是对于无经验飞手们最好的模式。 在这个模式之中,ArduPlane会拦截遥控器发出的副翼和升

降舵的信号。 所以如果你将副翼向右猛打,飞机会保持它的升降舵水平同时,会以在LIM_ROLL_CD选项(单位为度数)中的角度设定来向右倾侧。 飞机不可能以超过上述设定的角度倾侧,也不可能以超出LIM_PITCH_MAX/LIM_PITCH_MIN设定的角度来俯仰飞机。

请注意保持升降舵水平,并不意味着飞机会保持高度。 对于特定俯仰角度,飞机升高或者降低多少高度取决于它的空速,其主要由油门决定。 所以增高高度,应加大油门,降低高度,应减小油门。 如果你想让ArduPlane自动保持高度,你应该看一看FlyByWireB模式。

在FBWA模式中油门是手动控制,但是它被THR_MIN和THR_MAX设定限制。

在FBWA模式,方向舵同时被手动操作和你设置的各种为配合副翼的方向舵混控所控制。 因此,你可以使用方向舵在地面掌舵,同时还可以用来自动协调转弯。

通过WIRE_B (FBWB)飞行
FBWB模式与FBWA模式相似,但是Arduplane还会保持高度。 副翼和升降舵的控制与FBWA的相同,而且高度是通过升降舵控制。 目标空速是通过油门控制。

在FBWB模式,控制高度可以使用升降舵来请求变更高度。 如果你让升降舵回归中置,ArduPlane就会去保持现在的高度。 如果你移动升降舵摇杆,ArduPlane就会根据升降舵摇杆偏移的角度,来相应成比例地升高或降低高度。 升降舵偏向的增加的多少,取决于参数FBWB_CLIMB_RATE,默认是2m/s。

为爬升高度,无论你需要拉杆还是推杆都取决于FBWB_ELEV_REV参数的设定。 默认是拉升降舵会让飞机爬升。 这符合普通的航模操作的控制方向。 如果你更习惯相反的控制方式,可以将FBWB_ELEV_REV设定为1,FBWB模式升降舵对应方向就会相反。

如果你用一个空速计,那么油门就会控制目标空速,范围在参数ARSPD_FBW_MIN(最小FWB模式空速)至参数ARSPD_FBW_MAX(最大FBW模式空速)之间。 如果油门于最小,飞行器会以ARSPD_FBW_MIN飞行。 如果油门于最大,飞行器会以ARSPD_FBW_MAX飞行。

如果你没有空速计,那么油门就会设定飞行器的目标油门,然后ArduPlane会在这个设定周围调整油门来保持需求的高度。 油门杆可以用来提高超出计算所得的油门需求的目标油门,更快地飞行。

在FBWA模式下,方向舵是手动控制和转弯协调自动控制,混合控制的。

自动调参
自动调参模式和FBWA飞行方式一样,但是不会自动调节roll和pitch控制增益。 更多信息,请参阅AUTOTUNE完全文档。

训练模式
这个模式就好像自行车上的训练轮,很适合教学生们手动R/C控制。 如果飞机倾侧角度比参数LIM_ROLL_CD小,飞手可以手动控制飞机倾侧。 如果想要飞行器倾侧的角度超过限制参数,倾侧角度就会被限制在极限角度上

。 飞机不会自动倾侧回水平姿态,但是它会阻止飞手把飞机倾侧超过限制值。 俯仰角度同样应用这个法则 – 操作员可以手动控制俯仰角度直到达到LIM_PITCH_MIN或者LIM_PITCH_MAX这两个限制参数,之后飞机就不会让俯仰角度超过这些限制。

在训练模式,方向舵和油门都完全受手动控制。

特技
特技模式是一个为高阶使用者提供基于一定速率的、有姿态锁定的自稳功能的模式。 这对于想要给他们的飞机——相对于在FBWA或者自稳模式下,更大推力的同时又不想使用手动模式的人,是一个不错的选择。 这个模式下你可以施展横滚、筋斗和其他基础的特技动作,或者你只是想要一个“靠谱”的手动飞行模式。

要设置这个模式你需要:设置参数ACRO_ROLL_RATE和参数ACRO_PITCH_RATE。 这些参数的默认值是180度/秒,它控制了在各个空间轴上你的飞机响应机动性有多强。

如果你没有变动摇杆输入,在特技模式下飞行器会去保持它的现有的姿态。 所以如果你将飞机斜倾侧30度、俯仰10度然后松开摇杆,飞机就会保持那个姿态。 在飞机倒飞时这同样适用,所以如果你将飞机横滚至倒飞状态,然后松开摇杆,飞机会去保持倒转的姿态直到你重新移动摇杆。

当你使用副翼或者升降舵的摇杆时,飞机会以相应的空间轴为轴(在机架坐标系中),以与摇杆移动量成比例的速度旋转。 所以如果如果你使用了副翼摇杆半倾侧,飞机会以ACRO_ROLL_RATE设定一半的速度开始倾侧。

所以为了完成一个简单的水平横滚,你可以以水平姿态开始飞行,然后将副翼摇杆猛打同时不动升降舵摇杆。 飞机会应用升降舵升降舵修正,在横滚时努力保持你的俯仰,包括在倒飞时应用反向升降舵。

在现行版本里,当飞机自行保持俯仰时飞控不会使用方向舵,这意味着水平横滚就不会像一个高水平手动操作者来的顺畅,但是这在未来的发行版本里应该会修正。 这也意味着飞机不会保持侧飞姿态。

完成一个筋斗,很简单 – 只需要以机翼姿态水平开始,然后拉升降舵同时不动副翼摇杆。 飞控会尝试在筋斗过程中,保持你的倾侧姿态角度。 你可以在飞行器完成筋斗过程中在它进入倒飞时就终止筋斗动作,如果你喜欢以此作为一些动作的一部分,诸如英麦曼或者古巴八字。

注意:如果你使用特技模式,而且尝试来自学特技飞行,那么强烈推荐你设定一个地理围栏以防你失去方向感。

警告: 在特技模式下你的飞行器很容易失速,如果失速了你应当切换到手动模式来恢复。

确认你知道你的飞机的各种极限,和正确的失速恢复流程。 不同的机架,差异很大。 搜索并阅读遥控飞机

失速的恢复方法。
别让你的飞机过载,只使用轻载飞机来用特技模式飞行。
确认无论你要尝试什么动作你都要有足够的空速。 在特技模式,油门和速度的控制,完全是手动的。
在尝试任何很花哨的动作前,请练习失速恢复。 练习一下在足够的高度下,以有足够的时间来尝试不同的恢复方法。
飞特技模式会很有趣,但是你也很容易失速然后炸机惨重。 自动驾驶仪的自动失速侦查和恢复是一个研究领域,而且现在还没有在APM:PLANE上实施,所以如果失速了,是否恢复取决于你。 对于恢复的最好模式是手动模式。

巡航
巡航模式有点像FBWB模式,但是它有“航向锁定“。 这对于更长距离的FPV飞行来说是一个理想的模式,因为你可以让飞机指向一个远距离的目标然后它就会准确地飞到那个目标,自动控制高度、空速和航向。

它的工作方式是这样的:

如果你有任何副翼或者方向舵的输入,那么它就会如FBWB模式那样飞行。 所以它会一直保持高度直到你使用升降舵来改变目标高度(在FBWB_CLIMB_RATE比率),它是基于空速来调整油门的。
当你松开副翼和方向舵摇杆多于0.5秒后,它会在你现在的位置建立一个内部路径点,并在前面1km处建立一个目标路径点(注意只有在获得GPS锁定情况下你才能使用航向锁定,并且航向锁定的最小地面速度是3m/s)
在它飞行的时候,朝向目标路径点飞行,并且连续更新那个目标路径点使它一直保持在前面一千米处,将先前的路径点留作你将副翼和方向舵摇杆置中的位置点。
只要你不碰副翼或者方向舵,它会运行相同的路径点导航导航系统,包括横向偏移、轨迹交叉等等,所以它会非常准确地保持地面航线,即使面对变化的风的情况。
巡航模式的另一个好的方面是它使用方向舵的方式。 如果你打方向舵的话,副翼会保持机翼水平,但是飞机会用方向舵转向。 这样你就有一个“机翼水平”的转向,让你可以向航行旋转,来指向你想前往的地理位置。 然后当你松开方向舵摇杆时,飞机会径直飞向那个点。

注意巡航模式现在不能做地势跟随。 这个能跟随多变地势而距地面高度固定的能力是计划在未来的PX4飞控板上的APM版本实现。

警告: 警告:确认只在贵国飞行和空中管理规定允许的情况下飞FPV。 很多国家不允许没有执照的飞行拍摄。

自动
在自动模式,飞机遵循在地面站设定中设置的任务(一组GPS路径点和其他命令)。 当进入自动模式后ArduPlane会继续执行上一个正在完成的任务,除非你重置任务。

在自动模式,ArduPlane默认允许飞手用“摇杆混控”来干预飞机的飞行,这允许副翼、升降舵和方

向舵的输入,以比飞控更高的优先级来为飞机掌舵。 被启用与否由STICK_MIXING选项决定。 默认下摇杆混控与FBWA模式行为相同。

警告: “Home”位置总应该是你的飞机起飞位置的真实GPS坐标。
在为返航模式、漫飞模式、自动模式或者其他依赖GPS来正常工作的模式下解锁之前,获得GPS锁定至关重要。
对于APM:Plane,Home位置是飞机获得GPS锁定那一刻的GPS坐标,无论是否已经解锁。
这意味着如果你要在APM:Plane中执行一个返航,飞机会回到一开始获得GPS锁定的那个位置。
对于APM:Plane: 在你想让飞机返回到的位置,给飞机上电并让它获得GPS锁定。 (不是坑)。
回到出发点(RTL)。
在返航模式中飞行器会回到起飞时的位置,(飞行器最初得到GPS锁定的位点)然后在那里漫飞,直到重获手动控制(或者电量耗尽!)。 就像使用自动模式一样你可以手动地在这个模式下使用摇杆混控来“挪动”飞机。 返航模式的目标高度通过ALT_HOLD_RTL参数来设定,以厘米为单位。

另有一个选择,你可以设置让飞机返回一个Rally Point(集合点),而非起飞点。

警告: “Home”位置总应该是你的飞机起飞位置的真实GPS坐标。
在为返航模式、漫飞模式、自动模式或者其他依赖GPS来正常工作的模式下解锁之前,获得GPS锁定至关重要。
对于APM:Plane,Home位置是飞机获得GPS锁定那一刻的GPS坐标,无论是否已经解锁。
这意味着如果你要在APM:Plane中执行一个RTL,飞机会回到一开始获得GPS锁定的那个位置。
对于APM:Plane: 在你想让飞机返回到的位置,给飞机上电并让它获得GPS锁定。 (不是坑)。
漫游
在漫飞模式中飞机会绕启动漫飞模式时的位点做绕圈飞行,并保持进入漫飞模式时的高度。绕圈的半径由WP_LOITER_RAD参数控制,但同时也受你的NAV_ROLL_CD极限和你的NAVL1_PERIOD导航调整所限制。

如果启用的话,你可以在漫飞模式下使用摇杆混控来“挪动”飞机,如同使用自动模式一样。

警告: “Home”位置总应该是你的飞机起飞位置的真实GPS坐标。
在为返航模式、漫飞模式、自动模式或者其他依赖GPS来正常工作的模式下解锁之前,获得GPS锁定至关重要。
对于APM:Plane,Home位置是飞机获得GPS锁定那一刻的GPS坐标,无论是否已经解锁。
这意味着如果你要在APM:Plane中执行一个RTL,飞机会回到一开始获得GPS锁定的那个位置。
对于APM:Plane: 在你想让飞机返回到的位置,给飞机上电并让它获得GPS锁定。 (不是坑)。
绕圈模式
绕圈模式很像漫飞模式,但它不去尝试保持位置。 这主要是作为一个故障保护模式,飞机默认在发生任何一个故障事件20秒之后,在切换到R

TL模式之前,会进入这个模式。

绕圈模式是一个有意的很保守的模式,它不依靠GPS定位,因为GPS错误之后也会使用这个模式。 它会飞一个很大的圆圈,倾侧角由LIM_ROLL_CD参数确定,以3为最小分度,来确保飞机甚至在没有GPS速度数据给加速度计修正的情况下也能保持稳定。 这就是为什么圆圈半径这么大。

绕圈模式使用油门和升降舵控制来保持开始绕圈时的高度。

引导
引导模式是在你没有预先设定一个任务,而想要让飞机飞向地图上一个特定位点时使用的。 大多数地面控制站支持一个“点击来飞到这里”的功能,在这里你可以在地图上点一个点,然后飞机就会从漫飞模式的闲飞状态飞到这个位点。

另一个引导模式的大用途是在地理围栏。 当飞机达到地里边界后,飞机会进入引导模式,然后飞向之前设定的地理围栏返回位点,在这里飞机会进入漫飞模式闲飞直到操作者接管控制。

具体任务模式
当按照一个自动任务飞行时ArduPlane会有一些子模式,这些子模式在使用任务项目时可被设定。 两个主要的子模式是起飞和着陆。

起飞
自动起飞只能在任务控制脚本中设定。 起飞任务设定了一个起飞俯仰角度和目标高度。 在起飞期间ArduPlane会使用在THR_MAX参数中设定的最大油门。 起飞任务在飞机达到任务中设定的目标高度时,被认为完成。

在起飞之前飞机应该指向迎风方向,并与起飞轨道对齐(如果使用起落架起飞的话)。 在起飞过程中飞机会尝试保持航向,这个航向是以起飞开始时飞机的朝向作为初始值。 非常建议你为起飞启用罗盘并且正常设置好,因为依靠GPS航向起飞可能会导致不好的航向控制。

如果你使用带起落架的飞机你应该看一下WHEELSTEER_*PID设定,它是对控制地面转向的设定。 如果你是手抛起飞或者弹射起飞你应该看一下TKOFF_THR_MINACC和TKOFF_THR_MINSPD参数。

降落
自动降落只在任务控制脚本中可被设定。 油门和高度被飞控控制。 在距离目标降落点接近LAND_FLARE_ALT中设置的米数或者LAND_FLARE_SEC中设置的秒数时飞机会以LAND_PITCH_CD俯仰角度(以度数为单位)来俯仰,并且会为最终的降落保持航向。

给ArduPlane设置可靠的自动起飞和降落,非常依靠你的飞行器,并且建议你先以FBWA模式积累一些飞你的飞机的经验,然后准备好在开始使用自动起飞或降落的前几次飞行中,用手动模式或者FBWA模式接管控制。

你也应该看一看参数的完整列表,因为有很多的参数能帮助在不同情况下控制起飞和降落。

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