PX4 用户指南（V1.14）

# 距离传感器（测距仪）

距离传感器提供距离测量，可用于 以下地形, 地形保持 (即精确悬停摄影），改进着陆行为（即条件范围援助)、警告规定的高度限制、预防碰撞等。

本节列出了 PX4 支持的距离传感器（可链接到更详细的文档），以及 PX4 的 通用配置 所有测距仪都需要、 测试和 仿真 信息。更详细的设置和配置信息请参阅下面（和侧边栏）链接的主题。

激光雷达精简版 V3LightWare SF11/C 激光雷达ARK 流量

# 支持的测距仪

# ARK 流量

ARK 流量 是一个开源的飞行时间（ToF）和光学流量传感器模块，能够测量 8 厘米到 30 米的距离。它可以通过 CAN1 端口连接到飞行控制器，也可以通过 CAN2 端口连接其他传感器。它支持 DroneCAN运行 PX4 DroneCAN 固件而且外形小巧。

# Holybro ST VL53L1X 激光雷达

VL53L1X (打开新窗口） 是一款先进的飞行时间（ToF）激光测距传感器，增强了 ST FlightSense™ 产品系列。它是市场上速度最快的微型 ToF 传感器，精确测距达 4 米，快速测距频率达 50 赫兹。

它配备了一个 JST GHR 4 针连接器，可兼容 Pixhawk 4, Pixhawk 5X以及其他飞行控制器，它们遵循 Pixhawk 连接器标准 (打开新窗口）).

# 激光雷达

激光雷达 是一款结构紧凑的高性能光学远距离测量测距仪。它的传感器量程为（5 厘米 - 40 米），可连接到 PWM 或 I2C 端口。

# MaxBotix I2CXL-MaxSonar-EZ

MaxBotix I2CXL-MaxSonar-EZ (打开新窗口） 该测距仪有许多射程相对较短的声纳测距仪，适用于辅助起飞/着陆和避免碰撞。可以使用 I2C 端口连接这些设备。

使用参数 SENS_EN_MB12XX.

# Lightware 激光雷达

Lightware SFxx 激光雷达 提供适用于多种无人机应用的各种轻型激光高度计。

PX4 支持SF11/c 和 SF/LW20。PX4 还可用于以下停产型号：SF02、SF10/a、SF10/b、SF10/c。

# TeraRanger 测距仪

TeraRanger 提供了许多基于红外飞行时间（ToF）技术的轻型距离测量传感器。它们通常比声纳速度更快、范围更大，比基于激光的系统更小、更轻。

PX4 支持通过 I2C 总线连接的以下型号：TeraRanger One、TeraRanger Evo 60m 和 TeraRanger Evo 600Hz。

# 爱因斯坦 US-D1 标准雷达高度计

爱因斯坦 US-D1 标准雷达高度计 是一种紧凑型微波测距仪，经过优化后可用于无人机。它的感应范围约为 50 米。该产品的一个特别优势是，它可以在各种天气条件下和各种地形（包括水面）上有效工作。

# LeddarOne

LeddarOne 这是一种小型激光雷达模块，具有窄而漫射的光束，整体探测范围广，性能卓越，封装坚固可靠，性价比高。它的感应范围从 1 厘米到 40 米不等，需要与 UART/串行总线连接。

# TFmini

Benewake TFmini 激光雷达 是一款微型、低成本、低功耗激光雷达，射程达 12 米。

# PSC-CM8JL65-CC5

蓝宝 PSK-CM8JL65-CC5 ToF 红外测距传感器 是一款非常小巧的红外距离传感器（38 毫米 x 18 毫米 x 7 毫米，重 10 克），量程为 0.17 米至 8 米，分辨率为毫米。它必须与 UART/串行总线相连。

# 航空电子设备匿名 UAVCAN 激光高度计接口

航空电子设备匿名 UAVCAN 激光高度计接口 允许几种常见的测距仪（例如 Lightware SF11/c、SF30/D等）连接到 CAN 途经 DroneCAN这是一个比 I2C 更强大的接口。

# 配置/设置

测距仪通常连接到串行（PWM）或 I2C 端口（取决于设备驱动程序），并通过设置特定参数在端口上启用。

硬件和软件设置 针对每个距离传感器 在各自的主题中都有涉及。

的通用配置。 所有距离传感器通用下文介绍了实际安装和使用情况。

# 通用配置

普通测距仪配置使用 EKF2_RNG_* 参数。这些参数包括（并非详尽无遗）：

  • EKF2_RNG_POS_X, EKF2_RNG_POS_Y, EKF2_RNG_POS_Z - 测距仪与载具重心在 X、Y、Z 方向的偏移量。
  • EKF2_RNG_PITCH - 0 度（默认值）表示测距仪与载具纵轴完全对齐（即笔直向下），而 90 度表示测距仪指向前方。如果使用的是非零俯仰角，则使用简单的三角法计算与地面的距离。
  • EKF2_RNG_DELAY - 数据从传感器到达估计器的大致延迟时间。
  • EKF2_RNG_SFE - 测距仪的范围取决于噪声缩放器。
  • EKF2_RNG_NOISE - 测距仪融合的测量噪声

# 测试

测试测距仪最简单的方法是改变测距范围，然后与 PX4 检测到的数值进行比较。下面的章节介绍了一些获取测量范围的方法。

QGroundControl MAVLink 检查器 您可以查看从载具发送的信息，包括 距离传感器 测距仪提供的信息。这两种工具的主要区别在于 分析 工具可以在图表中绘制数值。

备注

发送的信息取决于载具配置。您只会收到 距离传感器 如果连接的载具安装了测距仪，并正在发布传感器值，则会显示信息。

查看测距仪输出：

  1. 打开菜单 Q > 选择工具 > 分析工具:

    QGC 分析工具菜单

  2. 选择信息 距离传感器然后选中绘图复选框 当前距离.然后，该工具将绘制出结果： QGC 分析 DISTANCE_SENSOR 值

您还可以使用 QGroundControl MAVLink 控制台 观察 距离传感器 uORB 主题：

监听器距离传感器 5

备注

QGroundControl MAVLink 控制台 在连接到 Pixhawk 或其他 NuttX 目标时有效，但在模拟器上无效。在模拟器上，您可以直接在终端运行命令。

欲了解更多信息，请参阅 开发> 调试/日志> 使用监听器命令调试传感器/主题.

# 模拟

激光雷达和声纳测距仪可用于 经典仿真场景Gazebo 模拟器。为此，您必须使用包含测距仪的载具模型启动模拟器。

虹膜光流模型包括一个激光雷达测距仪：

生产 px4_sitl gazebo-classic_iris_opt_flow

Typhoon_h480 包括一个声纳测距仪：

生产 px4_sitl gazebo-classic_typhoon_h480

如果您需要使用不同的飞行器，可以在其配置文件中包含该模型。您可以在鸢尾和台风各自的配置文件中看到如何操作：

  • iris_opt_flow.sdf (打开新窗口）
      <；包括>；
    <；uri>；model://lidar</uri>；
    <；姿势>；-0.12 0 0 0 3.1415 0</姿势>；
  </包括>；
  <；关节 名字="；激光雷达关节"； 类型="；旋转"；>；
    <；孩子>；激光雷达::链接</孩子>；
    <；父母>；iris::base_link</父母>；
    <；轴线>；
      <；xyz>；0 0 1</xyz>；
      <；限额>；
        <；鞋帮>；0</鞋帮>；
        <；降低>；0</降低>；
      </限额>；
    </轴线>；
  </关节>；
  • 台风_h480.sdf (打开新窗口）
      <；包括>；
    <；uri>；model://sonar</uri>；
  </包括>；
  <；关节 名字="；声纳接头"； 类型="；旋转"；>；
    <；孩子>；sonar_model::link</孩子>；
    <；父母>；typhoon_h480::base_link</父母>；
    <；轴线>；
      <；xyz>；0 0 1</xyz>；
      <；限额>；
        <；鞋帮>；0</鞋帮>；
        <；降低>；0</降低>；
      </限额>；
    </轴线>；
  </关节>；