飞行任务

飞行任务 内使用 飞行模式 提供特定的运动行为：如跟随我或平滑飞行。

概述

飞行任务是飞行任务框架中的一个类，由基类 飞行任务.它的目标是根据任意输入数据为控制器生成设定点，其中每个任务都为特定模式实现所需的载具行为。程序员通常会覆盖 激活() 和 更新() 通过调用基本任务的最小实现，并使用所需行为的实现来扩展虚拟方法。任务 激活() 方法在切换到任务时被调用，该方法允许初始化任务状态，并从上一个任务刚刚应用的已传递设定点中轻轻接管任务。

更新() 在执行过程中的每次循环迭代中都会被调用，其中包含产生设定点的核心行为执行。

按照惯例，任务包含在 PX4-Autopilot/src/modules/flight_mode_manager/tasks 以任务命名，源文件则以"FlightTask"前缀命名。

信息

PX4 开发人员峰会的视频概述如下 提供如下.

创建飞行任务

下面的说明可用于创建名为 我的任务:

1. 为新飞行任务创建一个目录，位于 PX4-Autopilot/src/modules/flight_mode_manager/tasks.按照惯例，该目录以任务命名，因此我们将其称为 /我的任务.

   mkdir PX4-Autopilot/src/modules/flight_mode_manager/tasks/MyTask

2. 创建空源代码并 cmake 中新飞行任务的文件 我的任务 目录，使用前缀"FlightTask"：

   • CMakeLists.txt
   • FlightTaskMyTask.hpp
   • FlightTaskMyTask.cpp

3. 更新 CMakeLists.txt 为新任务

   • 复制 CMakeLists.txt 用于另一项任务，例如 Orbit/CMakeLists.txt

   • 将版权更新为当年

     ############################################################################
     #
     # 版权 (c) 2021 年 PX4 开发团队。保留所有权利。
     #

   • 修改代码以反映新任务，例如替换 飞行任务轨道 与 FlightTaskMyTask.代码将如下所示：

     px4_add_library(FlightTaskMyTask
         FlightTaskMyTask.cpp
     )
     
     目标链接库(飞行任务 公众 FlightTask)
     目标包含目录(飞行任务 公众 ${cmake_current_source_dir})

4. 更新头文件（此处为 FlightTaskMyTask.hpp):大多数任务重新实现虚拟方法 激活() 和 更新()在这个例子中，我们还有一个私有变量。

   #pragma 一次
   
   #include "FlightTask.hpp"；
   
   类 FlightTaskMyTask : 公 飞行任务
   {
   公众：
     FlightTaskMyTask() = 默认;
     虚拟 ~FlightTaskMyTask() = 默认;
   
     bool 更新();
     bool 启动(缢 trajectory_setpoint_s 及样品；last_setpoint) 否决;
   
   私人
     浮动 _origin_z{0.f};
   };

5. 适当更新 cpp 文件。本例提供了 FlightTaskMyTask.cpp 表示任务方法已被调用。

   #include "FlightTaskMyTask.hpp"；
   
   bool FlightTaskMyTask::启动(缢 trajectory_setpoint_s 及样品；last_setpoint)
   {
     bool 重新 = 飞行任务::启动(最后一个设定点）；
     PX4_INFO("FlightTaskMyTask 激活已调用！返回： %d"；, ret）； // 报告激活是否成功
     返回 保留；
   }
   
   bool FlightTaskMyTask::更新()
   {
     PX4_INFO(调用了 FlightTaskMyTask 更新！"；); // 报告更新
     返回 真;
   }

6. 将新任务添加到待建任务列表中 PX4-Autopilot/src/modules/flight_mode_manager/CMakeLists.txt:

   ...
   如果(不是 px4_constrained_flash_build)
    清单（APPEND flight_tasks_all
     自动跟踪目标
     轨道
     我的任务
    )
   endif()
   ...

7. 更新飞行模式，确保任务被调用。通常使用一个参数来选择何时使用特定的飞行任务。

   例如，为了使我们的新 我的任务 在多旋翼定位模式下：

   • 更新 MPC_POS_MODE (multicopter_position_mode_params.c) 添加一个选项，以便在参数有像 5 这样的未使用值时选择 "我的任务"：

     ...
      * @value 0 直接速度
      * @value 3 平滑速度
      * @value 4 基于加速度
      * @value 5 我的任务
      * @group 多旋翼飞行器定位控制
      */
     参数define_int32(MPC_POS_MODE、 5);

   • 在参数的开关中为新选项添加一个案例 FlightModeManager.cpp 时启用该任务 参数 MPC_pos_mode 具有正确的值。

     ...
     // 手动位置控制
     ...
     开关 (_param_mPC_pos_mode。获取()) {
       ...
       个案 3:
          错误 = 切换任务(飞行任务索引::ManualPositionSmoothVel)；
          断裂;
       个案 5: // 为新任务添加案例：我的任务
          错误 = 切换任务(飞行任务索引::MyTask)；
          断裂;
     个案 4:
     ....
     ...

测试新飞行任务

要测试飞行任务，需要在启用任务后运行飞行器。在上面的例子中，这意味着设置参数 MPC_POS_MODE 到 5，起飞，并将载具切换到 位置模式.

信息

上述任务只能在模拟器上测试。代码不会实际创建设定点，因此载具不会飞行。

建立 SITL 仿真（gazebo-classic）

生产 px4_sitl 古董

打开 QGroundControl（如果未打开，则不会打印信息）。在控制台中，起飞并切换到定位模式：

pxh>； 司令员 起飞
pxh>； 司令员 模式 posctl

控制台将持续显示： INFO [FlightTaskMyTask] 已调用 FlightTaskMyTask 更新！.如果您想切换到另一种飞行模式，可以键入命令来更改模式，例如 指挥官模式 altctl.

视频

以下视频概述了 PX4 中的飞行任务。第一个视频介绍了 PX4 v1.9 中飞行任务框架的状态。第二个是更新版，涵盖了 PX4 v1.11 中的变化。

PX4 飞行任务架构概述（2019 年 PX4 开发人员峰会）

说明 PX4 v1.9 中飞行模式的工作原理（Dennis Mannhart、Matthias Grob）。

从传感器到电机的多旋翼飞行器控制概述（2020 年 PX4 开发人员虚拟峰会）

这段视频的相关部分是 PX4 v11.1 中飞行任务的更新（9 分 20 秒）。飞行任务 幻灯片请点击此处（PDF） - 幻灯片 9 和 12 与此相关。