Safety (Failsafe) Configuration

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

• Failsafes allow you to specify areas and conditions under which you can safely fly, and the action that will be performed if a failsafe is triggered (for example, landing, holding position, or returning to a specified point). The most important failsafe settings are configured in the QGroundControl Safety Setup page. Others must be configured via parameters.
• Safety switches on the remote control can be used to immediately stop motors or return the vehicle in the event of a problem.

Налаштування безпеки QGroundControl

The QGroundControl Safety Setup page is accessed by clicking the QGroundControl icon, Vehicle Setup, and then Safety in the sidebar. This includes many of the most important failsafe settings (battery, RC loss etc.) and the settings for the triggered actions Return and Land.

Дії аварійного режиму

When a failsafe is triggered, the default behavior (for most failsafes) is to enter Hold for COM_FAIL_ACT_T seconds before performing an associated failsafe action.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.

Дія	Опис
None/Disabled	Немає дій Система аварійного відключення буде ігноруватися.
Warning	A warning message will be sent (i.e. to QGroundControl).
Hold mode	The vehicle will enter Hold mode (MC) or Hold mode (FW) and hover or circle, respectively. Літальні апарати VTOL будуть утримуватися відповідно до їх поточного режиму (MC/FW).
Return mode	The vehicle will enter Return mode. Return behaviour can be set in the Return Home Settings (below).
Land mode	The vehicle will enter Land mode (MC) or Land mode (FW), and land. Спочатку VTOL перейде в режим MC.
Disarm	Зупиняє мотори негайно.
Flight termination	Turns off all controllers and sets all PWM outputs to their failsafe values (e.g. 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. For example if both RC and GPS are lost, and manual control loss is set to Return mode and GCS link loss to Land, Land is executed.

TIP

The exact behavior when different failsafes are triggered can be tested with the Failsafe State Machine Simulation.

Налаштування режиму повернення

Return is a common failsafe action that engages Return mode to return the vehicle to the home position. The default settings for each vehicle are usually suitable, though for fixed wing vehicles you will usually need to define a mission landing.

TIP

If you want to change the configuration you should carefully read the Return mode documentation for your vehicle type to understand the options.

QGC allows users to set some aspects of the return mode and landing behaviour, such as the altitude to fly back, and the loiter time if you need to deploy landing gear.

Налаштування режиму землі

Land at the current position is a common failsafe action (in particular for multicopters), that engages Land Mode. The default settings for each vehicle are usually suitable.

TIP

If you want to change the configuration you should carefully read the Land mode documentation for your vehicle type to understand the options.

QGC allows users to set some aspects of the landing behaviour, such as the time to disarm after landing and the descent rate (for multicopters only).

Battery Failsafes

Battery level failsafe

The low battery failsafe is triggered when the battery capacity drops below battery failafe level values. You can configure both the levels and the failsafe actions at each level in QGroundControl.

The most common configuration is to set the values and action as above (with Warn > Failsafe > Emergency), and to set the Failsafe Action to warn at "warn level", trigger Return mode at "Failsafe level", and land immediately at "Emergency level".

Налаштування та вибрані параметри показані нижче.

Налаштування	Параметр	Опис
Failsafe Action	COM_LOW_BAT_ACT	Warn, Return, or Land based when capacity drops below the trigger levels.
Battery Warn Level	BAT_LOW_THR	Відсоткова ємність для попереджень (або інших дій).
Battery Failsafe Level	BAT_CRIT_THR	Відсоткова ємність для дії Повернення (або інших дій, якщо вибрано одну дію).
Battery Emergency Level	BAT_EMERGEN_THR	Відсоткова ємність для спрацьовування дії Land (негайно).

Flight Time Failsafes

There are several other "battery related" failsafe mechanisms that may be configured using parameters:

• The "remaining flight time for safe return" failsafe (COM_FLTT_LOW_ACT) is engaged when PX4 estimates that the vehicle has just enough battery remaining for a return mode landing. You can configure this to ignore the failsafe, warn, or engage Return mode.
• The "maximum flight time failsafe" (COM_FLT_TIME_MAX) allows you to set a maximum flight time after takeoff, at which the vehicle will automatically enter return mode (it will also "warn" at 90% of this time). This is like a "hard coded" estimate of the total flight time in a battery. The feature is disabled by default.
• The "minimum battery" for arming parameter (COM_ARM_BAT_MIN) prevents arming in the first place if the battery level is below the specified value.

Налаштування та вибрані параметри показані нижче.

Налаштування	Параметр	Опис
Low flight time for safe return action	COM_FLTT_LOW_ACT	Action when return mode can only just reach safety with remaining battery. 0: None, 1: Warning, 3: Return mode (default).
Maximum flight time failsafe level	COM_FLT_TIME_MAX	Maximum allowed flight time before Return mode will be engaged, in seconds. -1: Disabled (default).

Manual Control Loss Failsafe

The manual control loss failsafe may be triggered if the connection to the RC transmitter or joystick is lost, and there is no fallback. If using an RC transmitter this is triggered if the RC transmitter link is lost. If using joysticks connected over a MAVLink data link, this is triggered if the joysticks are disconnected or the data link is lost.

INFO

PX4 and the receiver may also need to be configured in order to detect RC loss: Radio Setup > RC Loss Detection.

The QGCroundControl Safety UI allows you to set the failsafe action and RC Loss timeout. Users that want to disable the RC loss failsafe in specific automatic modes (mission, hold, offboard) can do so using the parameter COM_RCL_EXCEPT.

Нижче наведено додаткові (і базові) налаштування параметрів.

Параметр	Налаштування	Опис
COM_RC_LOSS_T	Аварійний режим втрати ручного керування Timeout	Час 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_T	Затримка відмови від дії	Delay in seconds between failsafe condition being triggered (COM_RC_LOSS_T) and failsafe action (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_ACT	Моделювання відмовостійкості	Вимкнути, Блукати, Повернутися, Приземлитися, Роззброїти, Завершити.
COM_RCL_EXCEPT	Виключення втрат RC	Встановіть 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.

Налаштування та вибрані параметри показані нижче.

Налаштування	Параметр	Опис
Тайм-аут втрати каналу зв'язку	COM_DL_LOSS_T	Час після втрати з'єднання з даними перед тим, як спрацює запобіжник.
Моделювання відмовостійкості	NAV_DLL_ACT	Вимкнути, Hold mode, Return mode, Land mode, Роззброїти, Завершити.

Аварійний режим "обмеження зони політів"

The Geofence Failsafe is triggered when the drone breaches a "virtual" perimeter. У найпростішій формі периметр налаштовується як циліндр, центрований навколо домашньої позиції. If the vehicle moves outside the radius or above the altitude the specified Failsafe Action will trigger.

TIP

PX4 separately supports more complicated Geofence geometries with multiple arbitrary polygonal and circular inclusion and exclusion areas: Flying > Geofence.

The settings and underlying geofence parameters are shown below.

Налаштування	Параметр	Опис
Дії у випадку порушення	GF_ACTION	None, Попередження, Режим утримання, Режим повернення, Припинити, Посадка.
Максимальний радіус	GF_MAX_HOR_DIST	Горизонтальний радіус циліндра геозони. Геозона вимкнена, якщо 0.
Макс. висота	GF_MAX_VER_DIST	Висота циліндра геозони. Геозона вимкнена, якщо 0.

INFO

Setting GF_ACTION to terminate will kill the vehicle on violation of the fence. Due to the inherent danger of this, this function is disabled using CBRK_FLIGHTTERM, which needs to be reset to 0 to really shut down the system.

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

Налаштування	Параметр	Опис
Geofence source	GF_SOURCE	Встановіть, чи джерело позиції є оціненою глобальною позицією або прямо з пристрою GPS.
Preemptive geofence triggering	GF_PREDICT	(Експериментальний) Спрацьовувати геозону, якщо поточний рух транспортного засобу передбачає спрацьовування порушення (замість пізнього спрацьовування після порушення).
Circuit breaker for flight termination	CBRK_FLIGHTTERM	Увімкнення/вимкнення дії припинення польоту (за замовчуванням вимкнено).

Position (GNSS) Loss Failsafe

The Position Loss Failsafe is triggered if the quality of the PX4 global position estimate falls below acceptable levels (this might be caused by GPS loss) while in a mode that requires an acceptable position estimate.

The failure action is controlled by COM_POSCTL_NAVL, based on whether RC control is assumed to be available (and altitude information):

• 0: Remote control available. Switch to Altitude mode if a height estimate is available, otherwise Stabilized mode.
• 1: Remote control not available. Switch to Descend mode if a height estimate is available, otherwise enter flight termination. Descend mode is a landing mode that does not require a position estimate.

Fixed-wing vehicles and VTOLs in fixed-wing flight additionally have a parameter (FW_GPSF_LT) that defines how long they will loiter (circle with a constant roll angle (FW_GPSF_R) at the current altitude) after losing position before attempting to land. If VTOLs have are configured to switch to hover for landing (NAV_FORCE_VT) then they will first transition and then descend.

Відповідні параметри для всіх транспортних засобів наведено нижче.

| Parameter | Description | | ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- | --------------------------------------------------------------------------------------------------------- | | | COM_POSCTL_NAVL | Position control navigation loss response during mission. Значення: 0 - припускати використання RC, 1 - Припустити відсутність RC. |

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

Параметр	Опис
FW_GPSF_LT	Час простою (очікування відновлення GPS перед посадкою або припиненням польоту). Установіть значення 0 для відключення.
FW_GPSF_R	Фіксований кут крену/кочення під час кілочення.

Аварійний режим втрати управління з пульта

The Offboard Loss Failsafe is triggered if the offboard link is lost while under Offboard control. Можна вказати різні дії аварійного режиму в залежності від наявності зв'язку з RC.

Відповідні параметри наведено нижче:

Параметр	Опис
COM_OF_LOSS_T	Затримка після втрати зовнішнього з'єднання перед спрацюванням запобіжника.
COM_OBL_RC_ACT	Запобіжна дія, якщо RC доступний: Режим позиції, Режим висоти, Ручний режим, Режим повернення, Режим посадки, Режим утримання.

Аварійний режим уникнення трафіку

The Traffic Avoidance Failsafe allows PX4 to respond to transponder data (e.g. from ADSB transponders) during missions.

Відповідні параметри наведено нижче:

Параметр	Опис
NAV_TRAFF_AVOID	Встановіть 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. If the failsafe is triggered, the vehicle will immediately switch to multicopter mode and execute the action defined in parameter COM_QC_ACT.

INFO

The quad-chute can also be triggered by sending a MAVLINK MAV_CMD_DO_VTOL_TRANSITION message with param2 set to 1.

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

Параметр	Опис
COM_QC_ACT	Дія чотирьох канатів після переходу на польот на багатокоптер. Can be set to: Warning, Return, Land, Hold.
VT_FW_QC_HMAX	Максимальна 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_LOSS	Uncommanded descent quad-chute altitude threshold. In altitude controlled modes, such as Hold mode, Position mode, Altitude mode, or Mission mode, a vehicle should track its current "commanded" altitude setpoint. 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_LOSS	Поріг 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_ALT	Мінімальна 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_R	Абсолютний поріг обертання для спрацьовування квадро-шнура в режимі FW.
VT_FW_QC_P	Абсолютний поріг чутливості для виклику квадро-шлюзу у режимі FW.

High Wind Failsafe

The high wind failsafe can trigger a warning and/or other mode change when the wind speed exceeds the warning and maximum wind-speed threshhold values. The relevant parameters are listed in the table below.

Параметр	Опис
COM_WIND_MAX	Wind speed threshold that triggers failsafe action, in m/s (COM_WIND_MAX_ACT).
COM_WIND_MAX_ACT	High wind failsafe action (following COM_WIND_MAX trigger). Can be set to: 0: None (Default), 1: Warning, 2: Hold, 3: Return, 4: Terminate, 5: Land.
COM_WIND_WARN	Wind speed threshold that triggers periodic failsafe warning.

Виявлення відмов

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

During flight, the failure detector can be used to trigger flight termination if failure conditions are met, which may then launch a parachute or perform some other action.

INFO

Failure detection during flight is deactivated by default (enable by setting the parameter: CBRK_FLIGHTTERM=0).

During takeoff the failure detector attitude trigger invokes the disarm action if the vehicle flips (disarm kills the motors but, unlike flight termination, will not launch a parachute or perform other failure actions). Note that this check is always enabled on takeoff, irrespective of the CBRK_FLIGHTTERM parameter.

The failure detector is active in all vehicle types and modes, except for those where the vehicle is expected to do flips (i.e. Acro mode (MC), Acro mode (FW), and Manual (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:

Параметр	Опис
CBRK_FLIGHTTERM	Вимикач відключення польоту. Скасуйте з 121212 (типово), щоб увімкнути завершення польоту через виявлення відмови або втрату FMU.
FD_FAIL_P	Максимальний допустимий кут нахилу (в градусах).
FD_FAIL_R	Максимальний допустимий кут крену (в градусах).
FD_FAIL_P_TTRI	Time to exceed FD_FAIL_P for failure detection (default 0.3s).
FD_FAIL_R_TTRI	Time to exceed FD_FAIL_R for failure detection (default 0.3s).

Зовнішня автоматична система тригерування (ATS)

The failure detector, if enabled, can also be triggered by an external ATS system. 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.

INFO

External ATS is required by ASTM F3322-18. One example of an ATS device is the FruityChutes Sentinel Automatic Trigger System.

Параметр	Опис
FD_EXT_ATS_EN	Увімкніть 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_TRIG	Поріг ШІМ для зовнішньої системи автоматичного спрацювання аварійного режиму. Значення за замовчуванням: 1900 мс.

Перевірки можливостей місії

A number of checks are run to ensure that a mission can only be started if it is feasible. Наприклад, перевірки забезпечують, що перший пункт маршруту не занадто віддалений, і що маршрут місії не конфліктує з жодними геозахистами.

As these are not strictly speaking "failsafes" they are documented in Mission Mode (FW) > Mission Feasibility Checks and Mission Mode (MC) > Mission Feasibility Checks.

Перемикачі екстренного виклику

Remote control switches can be configured (as part of QGroundControl Flight Mode Setup) to allow you to take rapid corrective action in the event of a problem or emergency; for example, to stop all motors, or activate Return mode.

Цей розділ перелічує доступні аварійні вимикачі.

Перемикач вимкнення

A kill switch immediately stops all motor outputs — if flying, the vehicle will start to fall!

By default the motors will restart if the switch is reverted within 5 seconds, after which the vehicle will automatically disarm, and you will need to arm it again in order to start the motors.

Параметр	Опис
COM_KILL_DISARM	Timeout value for disarming after kill switch is engaged. Default: 5 seconds.

INFO

There is also a Kill Gesture, which cannot be reverted.

Перемикач увімкнення/вимкнення

The arm/disarm switch is a direct replacement for the default stick-based arming/disarming mechanism (and serves the same purpose: making sure there is an intentional step involved before the motors start/stop). 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).

The arm/disarm switch immediately disarms (stop) motors for those flight modes that support disarming in flight. Це включає:

• Manual mode
• Acro mode
• Stabilized

Для режимів, які не підтримують вимикання в повітрі, перемикач ігнорується під час польоту, але може бути використаний після виявлення посадки. This includes Position mode and autonomous modes (e.g. Mission, Land etc.).

INFO

Auto disarm timeouts (e.g. via COM_DISARM_LAND) are independent of the arm/disarm switch - ie even if the switch is armed the timeouts will still work.

Перемикач повернення

A return switch can be used to immediately engage Return mode.

Kill Gesture

A kill gesture immediately stops all motor outputs — if flying, the vehicle will start to fall!

The action cannot be reverted without a reboot (this differs from a Kill Switch, where the operation can be reverted within the time period defined by COM_KILL_DISARM).

Параметр	Опис
MAN_KILL_GEST_T	Time to hold sticks in gesture position before killing the motors. Default: -1 seconds (Disabled).

Arming/Disarming Settings

The commander module has a number of parameters prefixed with COM_ARM that configure whether the vehicle can arm at all, and under what conditions (note that some parameters named with the prefix COM_ARM are used to arm other systems). Parameters prefixed with COM_DISARM_ affect disarming behaviour.

Auto-Disarming Timeouts

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).

The relevant parameters are shown below:

Параметр	Опис
COM_DISARM_LAND	Тайм-аут для автоматичного роззброєння після посадки.
COM_DISARM_PRFLT	Тайм-аут для автоматичної роззброєння, якщо транспортний засіб занадто повільно піднімається.

Arming Pre-Conditions

These parameters can be used to set conditions that prevent arming.

Параметр	Опис
COM_ARMABLE	Enable arming (at all). 0: Disabled, 1: Enabled (default).
COM_ARM_BAT_MIN	Minimum battery level for arming. 0: Disabled (default). Values: 0-0.9,
COM_ARM_WO_GPS	Enable arming without GPS. 0: Disabled, 1: Enabled (default).
COM_ARM_MIS_REQ	Require valid mission to arm. 0: Disabled (default), 1: Enabled .
COM_ARM_SDCARD	Require SD card to arm. 0: Disabled (default), 1: Warning, 2: Enabled.
COM_ARM_AUTH_REQ	Requires arm authorisation from an external (MAVLink) system. Flag to allow arming (at all). 1: Enabled, 0: Disabled (default). Associated configuration parameters are prefixed with COM_ARM_AUTH_.
COM_ARM_ODID	Require healthy Remote ID system to arm. 0: Disabled (default), 1: Warning, 2: Enabled.

In addition there are a number of parameters that configure system and sensor limits that make prevent arming if exceeded: COM_CPU_MAX, COM_ARM_IMU_ACC, COM_ARM_IMU_GYR, COM_ARM_MAG_ANG, COM_ARM_MAG_STR.

Подальша інформація

• QGroundControl User Guide > Safety Setup