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无空速传感器的 VTOL

实验性

警告

支持无空速传感器的 VTOL 被视为试验性的,只有经验丰富的驾驶仪才能尝试。建议使用空速传感器。

固定翼载具使用 空速传感器 以确定飞机在空中移动的速度。根据风力的不同,这可能与地面速度不同。每架飞机都有一个最低空速,低于该空速飞机将失速。在温和的天气条件下,如果设置明显高于失速速度,VTOL 可以在不使用空速传感器的情况下运行。

本指南将概述 VTOL 飞机绕过空速传感器所需的参数设置。

信息

此处描述的大多数设置也应适用于非 VTOL 固定翼飞行器,但目前尚未进行测试。过渡转弯和垂起固定翼是 VTOL 专用的。

准备工作

在尝试消除空速传感器之前,您应首先确定安全油门水平。此外,还需要知道前部过渡的持续时间。为此,您可以使用空速传感器或手动飞行器进行参考飞行。在这两种情况下,参考飞行都应在风力非常小的条件下进行。

飞行速度应足以在大风条件下飞行,并应包括以下内容:

  • 成功的前沿过渡
  • 直线和水平飞行
  • 积极的转变
  • 快速上升到更高的海拔

检查日志

参考飞行结束后,下载日志并使用 飞行图 (或其他分析工具)来检查日志。绘制高度 (GPOS.Alt)、推力(ATC1.推力)、地面速度(Expression: sqrt(GPS.VelN\^2 + GPS.VelE\^2))、俯仰(ATT.Pitch)和滚动(AT.Roll).

检查飞行器在平飞(无俯仰和滚转或俯仰和滚转很小)、上升(高度增加)和倾斜(滚转增加)时的油门水平(推力)。用作巡航速度的初始值应该是滚转或上升时使用的最大推力,如果您决定进一步调整速度,则应将平飞时的推力视为最小值。

同时记下前部过渡完成所需的时间。这将用于设定最短过渡时间。出于安全考虑,您应在此时间基础上增加 +- 30%。

最后注意巡航时的地面速度。在没有空速传感器的情况下进行首次飞行后,可以用它来调整油门设置。

设置参数

要绕过空速预飞检查,您需要设置 sys_has_num_aspd 为 0。

为防止已安装的空速传感器被用于反馈控制设置 FW_USE_AIRSPD假的.这样,您就可以测试系统在无空速设置下的行为,同时还可以使用实际空速读数来检查失速速度等的安全裕度。

设置微调节流阀 (FW_THR_TRIM)与根据参考飞行对数确定的百分比之比。请注意,QGC 从 1..100 的推力值按比例从 0..1.因此,推力为 0.65 时应输入 65。出于安全考虑,建议在首次飞行测试时在确定值的基础上增加 +- 10% 的节流阀。

设置最短前过渡时间 (vt_trans_min_tm)到根据参考飞行确定的秒数,再加上 +- 30% 以策安全。

由于失速的风险确实存在,建议将'固定翼最低高度'(又称'四副伞')阈值设置为('四副伞')。VT_FW_MIN_ALT).

这将使 VTOL 转回多旋翼模式,并启动 返回模式 低于一定高度。您可以将其设置为 15 或 20 米,以便让多旋翼飞行器有时间从失速中恢复。

该模式下测试的位置估计器为 EKF2,默认情况下已启用(更多信息请参阅 切换状态估计器EKF2_EN ).

无空速传感器的首次飞行

这些数值适用于位置控制飞行(如 保持模式任务模式 或任务模式)。因此,建议将飞行任务配置在安全高度,比垂起固定翼阈值高出约 10 米。

与参考飞行一样,这次飞行应在风力很小的情况下进行。首次飞行建议如下:

  • 停留在一个高度
  • 将航点设置得足够宽,并且无需急转弯
  • 任务规模要足够小,以便在需要手动控制时仍能看到。
  • 如果空速很高,可考虑切换到高度模式,执行手动后退过渡。

如果任务成功完成,您应该继续检查日志,查看以下内容:

  • 地面速度应大大高于参考飞行的地面速度。
  • 飞行高度不应明显低于参考飞行高度。
  • 俯仰角不应始终与参考飞行不同。

如果所有这些条件都已满足,您就可以开始小步调低巡航节流阀,直到地面速度与参考飞行的速度一致。

参数概览

相关参数如下