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 至 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。
可选推荐参数
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 和 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 或 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
- FW_USE_AIRSPD
- sys_has_num_aspd
- EKF2_EN (1), ATT_EN (0), LPE_EN (0)
- FW_THR_TRIM:确定(如 70%)。
- vt_trans_min_tm:确定(例如 10 秒)
- VT_FW_MIN_ALT:15