Первичная настройка apm
Мы рекомендуем использовать программу Mission Planner для первичной настройки APM. (Программа разработана для Windows, но будет работать в Windows VM на Mac OS или в Mono под Linux. Либо, если вы не хотите использовать ничего из перечисленного, задействуйте режим командной строки, который поддерживается в любой операционной системе.)
После того как вы скачали нужную прошивку, убедитесь что указаны правильные номер COM порта и скорость передачи (115k) и нажмите кнопку Connect в правом верхнем углу. Программа Mission Planner подключится через MAVLink.
(Если это первое использование вашего АРМ, сразу запустится форматирование флэш памяти, которое может помешать соединению через MAVLink и появлению сообщения о сбое подключения. В этом случае подождите пару минут и попробуйте подключиться снова.)
Теперь нажмите кнопку установки, выделенную красным на рисунке:
Откроется окно настройки конфигурации.
Шаги установки
1) Если у вас стандартная конструкция летательного аппарата, загрузите готовую конфигурацию
Для распространённых моделей самолётов, таких как Bixler, Skyfun and Skywalker, подготовлены конфигурационные файлы, которые учитывают особенности этих самолётов. Вы можете скачать их отсюда и использовать программу Mission Planner чтобы записать готовую конфигурацию в APM. Однако, вам всё ещё нужно проверить настройки с учетом оборудования, которое вы используете. Продолжайте выполнять следующие шаги.
2) Откалибруйте входные сигналы вашего радио
Передатчик должен быть включен. Идеально, если вы уже облетали ваш самолет в ручном режиме и сделали необходимые регулировки, в этом случае выходные сигналы радио четко соответствуют настройкам самолёта; если вы ещё не летали на самолёте в ручном режиме и регулировки не выполнены, вам может понадобится повторная калибровка после того, как вы полетаете (перекалибровку легко сделать в поле).
Распределение каналов показано выше. Когда вы двигаете ручки передатчика, соответствующая полоска на экране также будет двигаться. Нажмите кнопку "Calibrate Radio" чтобы установить крайние положения уровней. Появятся красные полоски, и вы должны будете сдвинуть их в крайние положения. Проделать это необходимо для каждого используемого канала.
На этом же экране можно включить реверс сервомашинок, если необходимо, и установить режим элевонов.
Когда вы закончили нажмите кнопку Сохранить.
3) Установка полетных режимов
Вы можете выбирать разные полетные режимы находясь в полете, с помощью переключателя на радио передатчике, который должен быть подключен ко входу 8 APM. Полная информация о доступных полетных режимах здесь. (Если вам нужно иметь более трех режимов на вашем передатчике, инструкция здесь) Когда вы меняете положение переключателя, зеленая подсветка переходит на другие уровни. Используйте выпадающий список на каждом уровне, чтобы назначить этот режим на функцию. Заметьте, что режим 6 не может быть изменен и должен остаться Manual. Это "аппаратный ручной режим", который означает, что он контролируется контуром failsafe платы APM, таким образом реализуется возможность вернутся к радио управлению в качестве меры безопасности.
4) Конфигурация оборудования
В этой вкладке вы можете указать плате APM какие опциональные сенсоры вы подключили. Просто включите флажок соответствующий сенсору, который вы используете. (В данный момент сонар не поддерживается APM; главным образом он используется для ArduCopter)
Для магнетометра (компаса), у вас есть выбор опции калибровки, когда вы его активируете:
Вы можете ничего не делать, и в этом случае управляющая программа попытается выяснить смещение и магнитное склонение, сравнивая показания компаса с данными GPS и IMU во время полета. Плюс: Не требует усилий. Минус: Потребуется несколько минут полета, чтобы компас начал работать правильно, поэтому в первый запуск компас работает ошибочно.
Ручная калибровка в программе Mission Planner (выше). Вы можете указать ваше магнитное склонение по инструкции ниже и затем нажать кнопку "Live Calibration", затем перемещать и поворачивать ваш самолет 30 секунд пока запишутся данные и выполнятся некоторые математические операции для калибровки сенсора. Плюсы: Это работает. Минусы: это немного затруднительно, особенно для больших самолетов. Кроме того такая калибровка не учитывает магнитных помех, которые может вызывать мотор во время полета.
Воспроизвести лог полета. Это классная опция, показанная выше как Log Calibration, где вы можете просто воспроизвести предварительно сохраненный лог полета (.tlog) и управляющая программа сравнит данные GPS и IMU с данными компаса и сделает необходимые корректировки. Плюсы: Работает великолепно. Минусы: Вы должны уже были летать, и если вы загрузите файл .tlog где вы в действительности не летали, вы спутаете ваши калибровки и должны будете провести их снова, или рискуете получить плохие полетные характеристики.
Чтобы вручную ввести магнитное склонение для вашего географического местоположения, вы должны найти правильное значение, нажав на ссылку и открыв браузер. Выберите ваше положение и вы получите магнитное склонение, как выделено ниже:
В этом случае в строку компаса необходимо ввести значение "14.13" (программа переконвертирует из десятичного числа в градусы/минуты).
5) Сейчас если вы переключитесь во вкладку Flight Data с подключенным MAVLink, вы увидите искусственный горизонт двигающийся вместе с вашей платой. Помните что нужно оставить плату неподвижной на 15-20 секунд когда вы переключаетесь в эту вкладку, непосредственно после этого IMU должна выполнить первичную калибровку. Единожды это сделав, индикация (HUD) начнет работать.
Перечень проверок перед первым полетом
Вот основные моменты:
Наземная калибровка
Установите переключатель режимов на передатчике в положение "Manual". Это безопасный режим для запуска системы.
Есть два способа установить настройку полетного уровня для автопилота 1) Один раз, на стенде 2) каждый раз перед полетом. Калибровать уровень каждый раз перед полетом имеет смысл в случае изменения способа крепления контроллера, в случае поиска полетного уровня методом подбора, в случае значительного перепада температур. В остальных случаях калибровка уровня с сохранением значений в энергонезависимую память предпочтительней т.к. позволяет избежать этой процедуры при каждом включении.
1)Однократно: В программе "Mission Planner" в пункте "Configuration" вкладка "ArduPlane Level", поместите самолет в уровень соответствующему горизонтальному полету (обычно 3-5 градусов на кабрирование от горизонтальной оси), нажмите 'Level'. Тем не менее не забывайте сохранять неподвижность самолета при каждой загрузке на летном поле, помимо акселерометров во время загрузки идет калибровка гироскопов и датчика статического давления.
2)Каждый раз: При включении питания в полевых условиях, вы должны удерживать самолет неподвижно, как можно ровнее в уровне соответствующему горизонтальному полету , до тех пор пока три цветных светодиода не перестанут мигать (около 30 секунд). Это означает, что сенсоры были откалиброваны и самолет готов к полету.
В завершение наземной фазы подготовки следует дождаться захвата спутников GPS. Если вы не дождетесь захвата GPS - будет неправильно установлена точка запуска, в том числе калибровка барометрического высотомера будет некорректна. Обычно на модулях без батарейки резервного питания процесс захвата спутников не превышает двух минут (с батарейкой несколько секунд). Если вы используете MediaTek модуль, синий индикатор на модуле будет мигать, пока он ждет захвата спутников, постоянное свечение означает наличие захвата спутников. Как только это произойдет, красный светодиод на APM должны перестанет мигать и начать светиться постоянно. Если синий MediaTek индикатор начнет светиться постоянно, но APM индикатор продолжает мигать, нажмите кнопку сброса на APM и как только он перезагружается, то и красный светодиод должен начать светиться непрерывно.
Обратите внимание на UBLOX GPS модуле светодиод не горит при поиске спутников и мигает, когда спутники были захвачены.
Перед каждым полетом : Перед тем, как отправить самолет в полет, удерживая самолет в руках проверьте реакцию рулей высоты и крена на ручное управление, переключите на режим "стабилизация", а затем наклоните по пикированию и крену, чтобы убедиться, что поверхности управления перемещаются в направлении способствующем возврату модели в горизонтальный полет. (Элероны и руль высоты будут двигаться; руль направления - нет или незначительно, в зависимости от настроек). Эти проверки будет гарантировать, что настройки реверсов передатчика и автопилота установлены верно.
Вы должны выполнять эту проверку перед каждым полетом, Невыполнение этого правила причина аварий №1 .
Примечание от переводчика: На настоящих самолетах, экипаж каждый раз подготавливая самолет к взлету, производит процедуру "чтения контрольной карты" наша краткая процедура проверки работоспособности могла бы стать не только необходимостью для обеспечения безопасности, но и красивым ритуалом.
контрольная карта:
подготовка передатчика
команда включить передатчик : передатчик включен
проверка ручки газа: газ в "0"
проверка переключателя режима: режим "ручной"
подготовка самолета
проверка Фиксаторы рулей, винта : сняты
проверка положения модели для калибровки: модель в уровне, в полетном положении
команда включение питания - питание включено
ожидание завершения калибровки - перестали мигать три светодиода: калибровка выполнена
ожидание захвата спутников - ответ есть GPS LOCK
проверка телеметрии (если используется)
установка связи - соединение установлено, параметры загружены
проверка уровня - уровень в горизонте
установка высоты - нажать кнопку "уст.высоты" и убедиться что высота выставлена в "0"
проверка маршрута- загрузить миссию из памяти автопилота - маршрут проверен
подготовка рулей
проверка отклонения рулей в ручном режиме: рули отклоняются в соответствующем направлениями, расходы в норме
проверка отклонения рулей в режиме стабилизации: рули отклоняются в направлениями удержания горизонта, расходы в норме
команда возврата ручного режима: режим ручной
краткосрочная проверка максимальной тяги:
проверка винт надежно закреплен, свободен от фиксаторов, посторонних предметов (в.т.ч. пальцев)
проверка модель надежно удерживается
краткосрочный полный газ - проверяется отсутствие вибраций, уровень тяги (понижение тяги косвенно может указать о разряде батареи): тяга в норме, вибрации отсутствуют.
решение: самолет к взлету готов.
Примечания к проверочной карте:
установка высоты в процессе проверки телеметрии перед полетом в телеметрии позволяет получать относительную высоту, в противном случае будет показана высота над уровнем моря.
загрузка маршрута при использовании телеметрии позволит не только убедиться в корректности маршрута но и получить вид маршрута при последующем воспроизведении записи телеметрии
Примечание: В качестве меры безопасности,на земле, газ разблокирован только в ручном режиме и в режиме "стабилизация" (или для автовзлета в автоматическом режиме). Он не включится в в любом другом автоматическом режиме, до тех пор пока самолет не будет находиться в движении в воздухе.
Первый полет
Мы настоятельно рекомендуем:
производить первый взлет до безопасной высоты в ручном режиме
набрав достаточно большую высоту, включите стабилизацию и убедитесь что сохраняется горизонтальное положение
попробуйте порулить креном и рулем высоты, режиме стабилизации убедитесь что самолет достаточно быстро, но "не разрушительно быстро" возвращается в горизонтальный полет.
Второй полет
Для второго полета, следует убедиться что на переключателе режимов третий режим был настроен на RTL (возврат к точке старта). посмотреть как это настроить можно здесь.
Это будет тест навигации. Самолет должен вернуться к точке запуска и занять орбиту на фиксированной высоте (которая может быть установлена с помощью Mission Planner).
Если ваш самолет допускает полное использование мощности двигателя - рекомендуем проверить параметры настройки максимальной мощности THROTTLE_MAX до 100% и THROTTLE_CRUISE (порядка 40-70%) - это процент газа требуемый для горизонтального полета до уровня требуемого вашему самолету в горизонтальном полете. В противном случае самолет будет неотвратимо снижаться в любом из автоматических режимов.
После того как все это проверили, вы можете запрограммировать маршрут из нескольких точек и испытать в автоматическом режиме. При планировании маршрута следует контролировать чтобы точки не были слишком близко одна к другой с тем чтобы самолету было достаточно места для маневра, к примеру, для небольших, маневренных моделей (с размахом крыла порядка 1 метра) для начала попробуйте маршрут с точками с удалением не менее 40 метров одна от другой
Планирование миссии
В программе можно вводить контрольные точки и другие команды (см. далее полный список). В выпадающем меню в каждой строке выберите нужную команду. Заголовок колонки изменится – в нем отобразится информация, необходимая для команды. Широту и долготу можно ввести, щелкнув по карте. Высота берется относительно точки запуска. Т.е. если вы вводите 100 метров, самолет будет летать на высоте 100 метров над вами.
Вы можете установить исходную точку, щелкнув на широту и долготу исходной точки, а затем щелкнув по карте. Чтобы на карте отображалась местность, где вы собираетесь летать, щелкните на «Zoom To» и введите название в появившемся окне (см. рис.).
Внимание! Если выбрана опция «Absolute Alt» (Абсолютная высота), программа будет использовать высоту над уровнем моря, а не высоту относительно точки запуска. Если данная опция не выбрана, программа использует относительную высоту, т.е. 100 м – это 100 м над вами.
Default Alt (Высота по умолчанию) – высота, используемая по умолчанию при вводе контрольных точек. Данная высота используется во время режима RTL (возврат в точку запуска), если вы выбрали опцию «Hold Default ALT» (сохранять высоту по умолчанию); если опция не выбрана, самолет сохранит высоту, на которой летел до режима RTL.
Verify height (Проверить высоту) – если выбрана данная функция, программа использует Google Earth, чтобы скорректировать высоту на контрольных точках в соответствии с высотой земли. Т.е. если вы установили контрольную точку на холме, программа увеличит высоту полета с учетом высоты холма.
Когда вы закончите планирование миссии, выберите «Write» (Запись) и миссия будет сохранена на EEPROM. Вы можете убедиться, что это именно та миссия, которая вам нужна, нажав на «Read» (Просмотр).
Вы можете сохранить сразу несколько файлов миссий на локальном жестком диске. Для этого необходимо выбрать «Save WP File» (Сохранить файл) или щелкнуть правой кнопкой мыши, и в появившемся меню выбрать «File Load/Save» (Загрузить/Сохранить файл), а затем «Save WP File» (см. рис.).
Автосетка
Программа может самостоятельно создать миссию. Данная функция полезна, если вам необходимо сделать фотографии местности.
Чтобы создать автосетку, щелкните правой кнопкой мыши. В появившемся меню выберите «Polygon» (Полигон) и выделите квадрат на местности, где вы собираетесь летать. Затем выберите «Auto WP, Grid» (Автосетка). В появившемся диалоговом окне выберите высоту и расстояние между контрольными точками. Программа сгенерирует миссию, которая будет выглядеть приблизительно так:
Основные команды
Вы можете иметь неограниченное количество команд – от уже запрограммированных до созданных вручную. Вот некоторые основные команды:
{NAV_WAYPOINT n/a, alt, lat, lon} – Контрольная точка n/a, высота, широта, долгота
{NAV_TAKEOFF pitch, target altitude} – Взлет, угол тангажа, целевая высота
{NAV_LAND n/a, alt, lat, lon} – Посадка n/a, высота, широта, долгота
{DO_JUMP waypoint, n/a, repeat count, n/a} – Перелет в контрольную точку, n/a, число повторений, n/a. Направляет самолет в указанную контрольную точку. По прибытии в точку миссия продолжается. Установите «repeat count» (число повторений) более 1, чтобы команда повторялась нужное количество раз. Или введите -1, чтобы команда выполнялась постоянно. Подходит для создания цикличных миссий.
(Внимание! Для команды вида DO_xxx требуется ввести контрольную точку после команды например:
WAYPOINT_1 DO_SET_HOME WAYPOINT_2
Исходная точка будет установлена в контрольной точке 1(WAYPOINT_1), но команда не сработает, если не ввести контрольную точку 2 (WAYPOINT_2).)
На скриншотах выше я спланировал миссию: автовзлет на высоту 20 м, 3 контрольные точки на 100 м, автопосадка (миссия заканчивается на высоте 0 м).
Больше о взлете и посадке можно прочитать здесь.
Полное руководство по командам MAVLink можно прочитать в приложении.
Советы
Предварительный выбор карты: вы можете кэшировать карту, чтобы не использовать Интернет на поле. Нажмите «Prefetch» (Предварительный выбор), зажмите Alt и выделите территорию. Изображение выбранной местности будет сохранено.
Сетка: позволяет нарисовать полигон (правая кнопка) и автоматически создать контрольные точки на выбранной территории.Внимание! Данная команда не обнаруживает зоны исключения. Т.е. если внутри полигона есть полигон меньшего размера, программа не исключит внутренний полигон из сетки (подробнее см. здесь). Если полигон изгибается (например, в форме буквы U) внутренняя часть также будет включена в сетку.
Установить текущее положение в качестве исходной точки легко. Просто нажмите «Home Location» (Исходная точка) в меню, где вводятся координаты исходной точки.
Вы можете измерить расстояние между контрольными точками. Для этого щелкните правой кнопкой сначала на одной точке и выберите «Measure Distance» (Измерить расстояние). Затем кликните на следующей точке и опять выберите «Measure Distance». Появится диалоговое окно, в котором вы увидите расстояние.
Проверка Датчиков
После установки соединения контроллера с программой "Mission Planner", по окончанию режима инициализации, вы сможете наблюдать перемещения искусственного горизонта в соответствии с перемещениями платы APM.
Помните, искусственный горизонт работает следующим образом: когда самолет наклоняется вправо, горизонт наклоняется влево. Автопилот показывает вид на горизонт из своей позиции, попробуйте наклонять голову параллельно наклонам платы и вы убедитесь что горизонт соблюдает свое горизонтальное положение. Это нормально! Пожалуйста, не говорите нам, что все работает наоборот;-)
В приведенном ниже примере, самолет / APM плата наклонена немного вправо, и включен полный список данных датчиков (включен флажок "Tuning").
Если модуль GPS подключен, и находится в состоянии захвата спутников карта будет показывать ваше текущее местоположение.
просмотр необработанных данных сенсоров
Вы можете увидеть данные всех датчиков, нажав на кнопку "Tuning" ("Настройка") флажок находится в нижней правой части дисплея (обведено красным на этом изображении). Это приведет к отображению диаграммы показаний сенсоров. Если вы щелкните на легенде в верхней части диаграммы (обведено красным), это вызовет окно, которое позволяет вам выбрать, какие датчики и выходы данных вы хотите просмотреть.
