Skip to content

Safety (Failsafe) Configuration

PX4 має кілька функцій безпеки для захисту та відновлення вашого транспортного засобу в разі виникнення проблем:

  • Аварійні режими дозволяють вам визначати зони та умови, за яких ви можете безпечно літати, і дію, яка буде виконана, якщо спрацює аварійний режим (наприклад, посадка, утримання позиції або повернення до вказаної точки). Найважливіші налаштування аварійних режимів конфігуруються на сторінці Налаштування безпеки в QGroundControl. Інші потрібно налаштовувати через параметри.
  • Перемикачі безпеки на пульті дистанційного керування можуть використовуватися для негайного зупинення двигунів або повернення транспортного засобу у випадку проблеми.

Дії аварійного режиму

Коли спрацьовує аварійний режим, типова поведінка (для більшості аварійних режимів) полягає в тому, що він входить у режим утримання протягом COM_FAIL_ACT_T секунд перед виконанням відповідної дії аварійного режиму. Це дає користувачу час помітити, що відбувається, і перевизначити аварійний режим, якщо це необхідно. У більшості випадків це можна зробити, використовуючи RC або GCS для перемикання режимів (зверніть увагу, що під час утримання аварійного режиму переміщення пультів RC не спричиняє перезапуску).

Нижче наведений список всіх дій аварійного режиму, впорядкованих за зростанням серйозності. Зверніть увагу, що різні типи аварійного режиму можуть не підтримувати всі ці дії.

ДіяОпис
Немає/вимкненоНемає дій Система аварійного відключення буде ігноруватися.
ЗастереженняБуде відправлено попереджувальне повідомлення (тобто до QGroundControl).
Режим утриманняТранспортний засіб увійде у режим Утримання (MC) або Утримання (FW) та буде зависати або обертатися по колу відповідно. Літальні апарати VTOL будуть утримуватися відповідно до їх поточного режиму (MC/FW).
Режим поверненняТранспортний засіб увійде в режим Повернення. Поведінка повернення може бути встановлена в Налаштування повернення додому (нижче).
Режими посадкиТранспортний засіб увійде в режим Посадка (MC) або Посадка (FW) та приземлиться. Спочатку VTOL перейде в режим MC.
ЗнешкоджуванняЗупиняє мотори негайно.
Припинення польотуВимикає всі контролери та встановлює всі вихідні PWM значення на їхні значення аварійної безпеки (наприклад, PWM_MAIN_FAILn, PWM_AUX_FAILn). Захисні виходи можуть бути використані для розгортання парашута, шасі або виконання іншої операції. Для літального апарату це може дозволити вам плавно спустити апарат у безпечне місце.

Якщо спрацьовують декілька запобіжників, вживається більш сувора дія. Наприклад, якщо втрачені як RC, так і GPS, і втрата керування вручну встановлена в режим Повернутися, а втрата зв'язку з GCS встановлена в режим Посадка, виконується Посадка.

TIP

Точна поведінка при спрацюванні різних захисних механізмів може бути протестована за допомогою Симуляції Машини Стану Захисного Відключення.

Налаштування безпеки QGroundControl

The QGroundControl Safety Setup page is accessed by clicking the QGroundControl icon, Vehicle Setup, and then Safety in the sidebar. Це включає найважливіші налаштування аварійного режиму (батарея, втрата RC тощо) та налаштування спрацьованих дій Повернення та Посадка.

Налаштування безпеки (QGC)

Аварійний режим в разі низького рівня заряду батареї

Аварійний режим при низькому заряді батареї спрацьовує, коли ємність батареї падає нижче одного (або кількох) значень рівня попередження.

Safety - Battery (QGC)

Найпоширеніша конфігурація полягає в встановленні значень та дій, як описано вище (з Попередження > Аварійний режим > Екстрена ситуація). З такою конфігурацією аварійний режим спочатку викличе попередження, потім повернення, і, нарешті, посадку, якщо ємність впаде нижче відповідних рівнів.

Також можливо встановити Дію аварійного режиму на попередження, повернення або посадку, коли досягнуто Рівень аварійного режиму батареї.

Налаштування та вибрані параметри показані нижче.

НалаштуванняПараметрОпис
Моделювання відмовостійкостіCOM_LOW_BAT_ACTПопередження, Повернення або Посадка, коли ємність падає нижче рівня аварійного рівня акумулятора, АБО Попередження, потім повернення, потім посадка на основі кожного з нижченаведених рівнів налаштувань.
Рівень попередження про низький заряд акумулятораBAT_LOW_THRВідсоткова ємність для попереджень (або інших дій).
Надійний рівень заряду акумулятора становитьBAT_CRIT_THRВідсоткова ємність для дії Повернення (або інших дій, якщо вибрано одну дію).
Критичний рівень батареїBAT_EMERGEN_THRВідсоткова ємність для спрацьовування дії Land (негайно).

Аварійний режим втрати ручного керування

Система автоматичного відключення керування може бути активована, якщо втрачено зв'язок з передавачем RC або джойстиком, і немає резервного варіанту. Якщо використовується передавач RC, це спрацьовує, якщо втрачено зв'язок передавача RC. Якщо використовується джойстики, підключені через даний зв'язок MAVLink, це спрацьовує, якщо джойстики відключені або зв'язок даних втрачено.

PX4 та приймач також можуть потребувати налаштування для виявлення втрати RC: Radio Setup > Виявлення Втрати RC.

Safety - RC Loss (QGC)

Інтерфейс безпеки QGCroundControl дозволяє вам встановити дії аварійного режиму та таймаут втрати RC. Користувачі, які хочуть вимкнути аварійний режим втрати зв'язку RC в конкретних автоматичних режимах (місія, утримання, офлайн), можуть зробити це, використовуючи параметр COM_RCL_EXCEPT.

Нижче наведено додаткові (і базові) налаштування параметрів.

ПараметрНалаштуванняОпис
COM_RC_LOSS_TАварійний режим втрати ручного керування TimeoutЧас після отримання останньої встановленої точки від вибраного джерела керування вручну, після якого керування вважається втраченим. Це повинно бути коротким, оскільки транспортний засіб продовжуватиме літати за старими налаштуваннями керування вручну, поки не спрацює таймаут.
COM_FAIL_ACT_TЗатримка відмови від діїЗатримка в секундах між виникненням умови аварійного режиму (COM_RC_LOSS_T) та аварійною дією (RTL, Land, Hold). У цьому стані транспортний засіб очікує в режимі утримання на повторне підключення джерела керування вручну. Це може бути встановлено довше для довгих польотів, щоб втрата інтермітентного з'єднання не викликала негайного виклику аварійного режиму. Це може бути рівним нулю, щоб аварійний запобіжник спрацював негайно.
NAV_RCL_ACTДії аварійного режимуВимкнути, Блукати, Повернутися, Приземлитися, Роззброїти, Завершити.
COM_RCL_EXCEPTВиключення втрат RCВстановіть режими, в яких втрата керування вручну ігнорується: Місія, Утримання, Offboard.

Втрата каналу зв'язку Failsafe

Збій втрати втрати даних посилання (при переході через телеметрію (підключення до наземної станції) втрачено.

Safety - Data Link Loss (QGC)

Налаштування та вибрані параметри показані нижче.

НалаштуванняПараметрОпис
Тайм-аут втрати каналу зв'язкуCOM_DL_LOSS_TЧас після втрати з'єднання з даними перед тим, як спрацює запобіжник.
Дії аварійного режимуNAV_DLL_ACTВимкнути, Hold mode, Return mode, Land mode, Роззброїти, Завершити.

Аварійний режим "обмеження зони політів"

Аварійний режим "обмеження зони політів" спрацьовує, коли дрон перетинає "віртуальний" периметр. У найпростішій формі периметр налаштовується як циліндр, центрований навколо домашньої позиції. Якщо транспортний засіб виходить за межі радіуса або вище вказаної висоти, спрацьовує вказана Дія аварійного режиму.

Safety - Geofence (QGC)

PX4 окремо підтримує більш складні геофенси з багатьма довільними полігональними та круговими областями включення та виключення: Політ > Геофенс.

Налаштування та базові параметри геозони показані нижче.

НалаштуванняПараметрОпис
Дії у випадку порушенняGF_ACTIONNone, Попередження, Режим утримання, Режим повернення, Припинити, Посадка.
Максимальний радіусGF_MAX_HOR_DISTГоризонтальний радіус циліндра геозони. Геозона вимкнена, якщо 0.
Макс. висотаGF_MAX_VER_DISTВисота циліндра геозони. Геозона вимкнена, якщо 0.

Встановлення GF_ACTION на terminate призведе до знищення транспортного засобу в разі порушення огорожі. Через вбудовану небезпеку ця функція вимкнена за допомогою CBRK_FLIGHTTERM, яку потрібно скинути на 0, щоб дійсно вимкнути систему.

Також застосовуються наступні налаштування, але вони не відображаються в інтерфейсі QGC.

НалаштуванняПараметрОпис
Джерело геозаборониGF_SOURCEВстановіть, чи джерело позиції є оціненою глобальною позицією або прямо з пристрою GPS.
Попередня активація геозониGF_PREDICT(Експериментальний) Спрацьовувати геозону, якщо поточний рух транспортного засобу передбачає спрацьовування порушення (замість пізнього спрацьовування після порушення).
Автоматичний вимикач для зупинки польотуCBRK_FLIGHTTERMУвімкнення/вимкнення дії припинення польоту (за замовчуванням вимкнено).

Налаштування режиму повернення

Повернення - це поширена дія аварійного захисту, яка включає режим Повернення для повернення транспортного засобу до домашньої позиції. Цей розділ показує, як встановити поведінку землі/кругової розвідки після повернення.

Safety - Return Home Settings (QGC)

Налаштування та базові параметри показані нижче:

НалаштуванняПараметрОпис
Сходження на висотуRTL_RETURN_ALTТранспортний засіб піднімається до цієї мінімальної висоти (якщо вона нижче) для повернення польоту.
Поведінка поверненняСписок вибору Повернення потім: Земля, Кружляти і не сідати, або Кружляти і сісти після вказаного часу.
Висота польоту неподалік від точкиRTL_DESCEND_ALTЯкщо вибрано повернення з блуканням, ви також можете вказати висоту, на якій транспортний засіб утримується.
Час блуканняRTL_LAND_DELAYЯкщо вибрано повернення з блуканням, тоді посадка, ви також можете вказати, як довго транспортний засіб буде утримуватися.

Поведінка повернення визначається за допомогою RTL_LAND_DELAY. Якщо від'ємно, транспортний засіб відразу приземлиться. Додаткову інформацію можна знайти в режимі Повернення.

Налаштування режиму землі

Земля на поточній позиції є загальною дією аварійного режиму (особливо для мультикоптерів), яка включає режим Посадка. Цей розділ показує, як контролювати час та умови автоматичного розблокування транспортного засобу після посадки. Для багатоциліндрових літаків (тільки) ви можете додатково встановити швидкість спуску.

Safety - Land Mode Settings (QGC)

Налаштування та базові параметри показані нижче:

НалаштуванняПараметрОпис
Знешкодити післяCOM_DISARM_LANDВиберіть прапорець, щоб вказати, що транспортний засіб роззброїться після посадки. Значення повинно бути ненульовим, але може бути частиною секунди.
Швидкість спуску на посадку (тільки МС)MPC_LAND_SPEEDШвидкість спуску.

Інші налаштування аварійного режиму

У цьому розділі міститься інформація про налаштування аварійних режимів, які не можуть бути сконфігуровані через сторінку Налаштування безпеки в QGroundControl.

Аварійний режим втрати позиції (GPS)

Відключення позиції втрати безпеки спрацьовує, якщо якість оцінки позиції PX4 падає нижче прийнятних рівнів (це може бути спричинено втратою GPS) під час режиму, який вимагає прийнятної оцінки позиції.

Дія невдачі контролюється за допомогою COM_POSCTL_NAVL, залежно від того, чи припускається наявність керування RC (та інформації про висоту):

  • 0: Віддалений керування доступний. Перемкніться в режим режиму висоти, якщо є оцінка висоти, в іншому випадку режим стабілізації.
  • 1: Віддалений керування не доступний. Перемкніться в режим режиму спуску, якщо є оцінка висоти, в іншому випадку введіть припинення польоту. Режим спуску - це режим посадки, який не потребує оцінки позиції.

Літаки з фіксованими крилами та ВПП у фіксованому польоті додатково мають параметр (FW_GPSF_LT), що визначає, як довго вони будуть чекати (обертаючись з постійним кутом крену (FW_GPSF_R) на поточній висоті), якщо втратили позицію, перед спробою посадки. Якщо VTOLs налаштовані на перехід у режим утримання для посадки (NAV_FORCE_VT), то вони спочатку перейдуть у цей режим, а потім опустяться.

Відповідні параметри для всіх транспортних засобів наведено нижче.

ПараметрОпис
COM_POS_FS_DELAYЗатримка після втрати позиції перед спрацюванням аварійного режиму.
COM_POSCTL_NAVLВідповідь на втрату навігації контролю позиції під час місії. Значення: 0 - припускати використання RC, 1 - Припустити відсутність RC.

Параметри, які впливають лише на повітряні судна з фіксованим крилом:

ПараметрОпис
FW_GPSF_LTЧас простою (очікування відновлення GPS перед посадкою або припиненням польоту). Установіть значення 0 для відключення.
FW_GPSF_RФіксований кут крену/кочення під час кілочення.

Аварійний режим втрати управління з пульта

Offboard Loss Failsafe спрацьовує, якщо втрачено зв'язок з платформою під час управління Offboard. Можна вказати різні дії аварійного режиму в залежності від наявності зв'язку з RC.

Відповідні параметри наведено нижче:

ПараметрОпис
COM_OF_LOSS_TЗатримка після втрати зовнішнього з'єднання перед спрацюванням запобіжника.
COM_OBL_RC_ACTЗапобіжна дія, якщо RC доступний: Режим позиції, Режим висоти, Ручний режим, Режим повернення, Режим посадки, Режим утримання.

Перевірки можливості місії

Здійснюється ряд перевірок, щоб забезпечити, що місію можна розпочати лише у випадку, якщо вона реалізовна. Наприклад, перевірки забезпечують, що перший пункт маршруту не занадто віддалений, і що маршрут місії не конфліктує з жодними геозахистами.

Оскільки ці не є строго кажучи "запобіжними заходами", вони документовані у Режим місії (FW) > Перевірка можливості виконання місії та Режим місії (MC) > Перевірка можливості виконання місії.

Аварійний режим уникнення трафіку

Аварійний режим уникнення трафіку дозволяє PX4 реагувати на дані від транспондерів (наприклад, від ADS-B транспондерів) під час місій.

Відповідні параметри наведено нижче:

ПараметрОпис
NAV_TRAFF_AVOIDВстановіть дію аварійного режиму: Вимкнено, Попередження, Режим повернення, Режим посадки.

Запобіжник Quad-chute

Аварійний режим для випадку, коли БЛА типу VTOL більше не може летіти у режимі фіксованого крила, наприклад, через відмову тягового мотора, датчика швидкості повітря або керованої поверхні. Якщо спрацьовує аварійний режим, транспортний засіб негайно перейде у режим багтороторного літання і виконає дію, визначену у параметрі COM_QC_ACT.

Quad-chute також може бути спрацьована відправленням повідомлення MAVLINK MAV_CMD_DO_VTOL_TRANSITION з параметром param2, встановленим на 1.

Параметри, які контролюють те, коли спрацює квадро-шнур, перераховані в таблиці нижче.

ПараметрОпис
COM_QC_ACTДія чотирьох канатів після переходу на польот на багатокоптер. Може бути встановлено на: Попередження, Повернення, Посадка, Утримання.
VT_FW_QC_HMAXМаксимальна висота квадрокута, нижче якої не спрацьовує аварійний відпуск квадрокута. Це запобігає швидкому спуску квадрокутника на велику висоту, що може розрядити батарею (і саме це може спричинити крах). Висота є відносною до землі, дому або місцевого походження (за вподобанням, в залежності від доступності).
VT_QC_ALT_LOSSПоріг висоти аварійного спуску з чотирма парашутами.

У режимах керування висотою, таких як Режим утримання, Режим позиції, Режим висоти, або Режим місії, транспортний засіб повинен відстежувати свою поточну "командовану" висотну точку встановлення. Запускається аварійний парашут у випадку, якщо транспортний засіб падає надто далеко нижче заданої точки (на величину, визначену в цьому параметрі).

Зверніть увагу, що аварійний парашут запускається лише у випадку, якщо транспортний засіб постійно втрачає висоту нижче заданої точки; він не запускається, якщо задана точка висоти зростає швидше, ніж може рухатися транспортний засіб.
VT_QC_T_ALT_LOSSПоріг втрати висоти для спрацьовування квадропарашута під час переходу VTOL до польоту на фіксованому крилі. Quad-chute спрацьовує, якщо транспортний засіб падає на таку висоту нижче своєї початкової висоти перед завершенням переходу.
VT_FW_MIN_ALTМінімальна висота над домашнім місцем для польотів на фіксованих крилах. Коли висота падає нижче цієї величини під час польоту на фіксованому крилі, тригерується квадрокупол.
VT_FW_QC_RАбсолютний поріг обертання для спрацьовування квадро-шнура в режимі FW.
VT_FW_QC_PАбсолютний поріг чутливості для виклику квадро-шлюзу у режимі FW.

Виявлення відмов

Детектор відмов дозволяє автомобілю вжити захисних заходів, якщо він несподівано перевертається, або якщо йому повідомлено зовнішньою системою виявлення відмов.

Під час польоту, детектор відмов може бути використаний для спрацювання припинення польоту, якщо відбулися умови відмови, що може запустити парашут або виконати іншу дію.

Виявлення відмови під час польоту за замовчуванням вимкнено (увімкніть, встановивши параметр: CBRK_FLIGHTTERM=0).

Під час зльоту детектор відмов тригер атитюди викликає дію вимкнення, якщо транспортний засіб перекочується (вимкнення вимикає двигуни, але, на відміну від припинення польоту, не запускає парашут або виконує інші дії при відмові). Зверніть увагу, що ця перевірка завжди увімкнена при зльоті, незалежно від параметра CBRK_FLIGHTTERM.

Детектор відмов активний для всіх типів транспортних засобів і режимів, за винятком тих, де передбачається, що транспортний засіб очікується робити оберти (тобто Режим Acro (MC), Режим Acro (FW) та Ручний (FW)).

Тригер висоти

Детектор відмов може бути налаштований на спрацьовування, якщо стан автомобіля перевищує попередньо визначені значення крена та кочення протягом певного часу.

Відповідні параметри наведено нижче:

ПараметрОпис
CBRK_FLIGHTTERMВимикач відключення польоту. Скасуйте з 121212 (типово), щоб увімкнути завершення польоту через виявлення відмови або втрату FMU.
FD_FAIL_PМаксимальний допустимий кут нахилу (в градусах).
FD_FAIL_RМаксимальний допустимий кут крену (в градусах).
FD_FAIL_P_TTRIЧас перевищення FD_FAIL_P для виявлення відмов (за замовчуванням 0,3 с).
FD_FAIL_R_TTRIЧас, щоб перевищити FD_FAIL_R для виявлення відмов (типово 0.3 с).

Зовнішня автоматична система тригерування (ATS)

Якщо виявник відмов увімкнено, його також може спрацювати зовнішня система ATS. Зовнішня система тригера повинна бути підключена до порту керування польотом AUX5 (або MAIN5 на платах, які не мають додаткових портів), і налаштовується за допомогою наведених нижче параметрів.

Зовнішній ATS потрібен згідно з ASTM F3322-18. Один приклад пристрою ATS - це FruityChutes Sentinel Automatic Trigger System.

ПараметрОпис
FD_EXT_ATS_ENУвімкніть введення ШІМ на AUX5 або MAIN5 (в залежності від плати) для активації аварійного режиму зовнішньою автоматичною системою спрацювання (ATS). За замовчуванням: Вимкнено.
FD_EXT_ATS_TRIGПоріг ШІМ для зовнішньої системи автоматичного спрацювання аварійного режиму. Значення за замовчуванням: 1900 мс.

Перемикачі екстренного виклику

Пультові перемикачі можуть бути налаштовані (як частина налаштувань QGroundControl Режиму польоту) для того, щоб ви могли швидко вжити корекційних дій у разі проблеми або екстренної ситуації; наприклад, для зупинки всіх моторів або активації режиму Повернення.

Цей розділ перелічує доступні аварійні вимикачі.

Перемикач вимкнення

Кнопка "вимкнення" негайно припиняє всі виходи мотора (і, якщо транспортний засіб у повітрі, він почне падати)! Мотори будуть перезапускатися, якщо перемикач буде повернуто назад протягом 5 секунд. Після 5 секунд транспортний засіб автоматично вимкнеться; вам потрібно буде знову ввімкнути його для запуску моторів.

Перемикач увімкнення/вимкнення

Перемикач увімкнення / вимкнення є прямим замінником для типового механізму увімкнення / вимкнення на палиці (та виконує ту ж функцію: переконується, що перед запуском / зупинкою двигунів є умисний крок). Це може бути використано замість механізму за замовчуванням через те, що:

  • Про перевагу перемикача над палицею.
  • Це допомагає уникнути випадкового спрацьовування озброєння/роззброєння у повітрі за певним рухом палиці.
  • Немає затримки (він реагує миттєво).

Перемикач увімкнення/вимкнення негайно вимикає (зупиняє) мотори для тих режимів польоту, які підтримують вимикання в повітрі. Це включає:

  • Ручний режим
  • Режим Акро
  • Стабілізований

Для режимів, які не підтримують вимикання в повітрі, перемикач ігнорується під час польоту, але може бути використаний після виявлення посадки. Це включає режим позиціонування та автономні режими (наприклад, місію, посадку і т. д.).

:::note Часові обмеження автоматичного вимкнення (наприклад, через параметр COM_DISARM_LAND) незалежні від перемикача увімкнення/вимкнення - іншими словами, навіть якщо перемикач увімкнений, часові обмеження все одно працюватимуть. :::

Перемикач повернення

Повернення перемикач може бути використаний для негайного ввімкнення режиму Повернення.

Інші налаштування безпеки

Таймаути автоматичного вимкнення

Ви можете встановити таймаути для автоматичного вимкнення транспортного засобу, якщо він занадто повільно збирається на зліт і/або після посадки (вимкнення транспортного засобу вимикає живлення моторів, тому пропелери не будуть обертатися).

Відповідні параметри наведено нижче:

ПараметрОпис
COM_DISARM_LANDТайм-аут для автоматичного роззброєння після посадки.
COM_DISARM_PRFLTТайм-аут для автоматичної роззброєння, якщо транспортний засіб занадто повільно піднімається.

Додаткова інформація