Режим місії (фіксоване крило)

Режим місії змушує транспортний засіб виконувати передбачений автономний план місії (план польоту), який був завантажений до керуючого пристрою польоту. Зазвичай місія створюється та завантажується за допомогою програми для керування наземною станцією (GCS), такої як QGroundControl (QGC).

INFO

• Цей режим потребує глобальної оцінки 3D-позиції (з GPS або виведеної з локальної позиції).
• Транспортний засіб повинен бути озброєний перед тим, як цей режим може бути активований.
• Цей режим є автоматичним - для керування автомобілем не потрібно втручання користувача.
• Перемикачі керування RC можна використовувати для зміни режимів польоту на будь-якому автомобілі.

Опис

Місії зазвичай створюються в земній контрольній станції (наприклад, QGroundControl) та завантажуються перед запуском. Вони також можуть бути створені за допомогою розробника API або завантажені під час польоту.

Команди місії обробляються таким чином, який є відповідним для кожної характеристики польоту з фіксованим крилом (наприклад, обертання виконується у вигляді польоту по колу).

INFO

Місії завантажуються на SD-карту, яку потрібно вставити перед запуском автопілота.

На високому рівні всі типи транспортних засобів ведуть себе однаково, коли ввімкнено режим МІСІЯ:

1. Якщо місія не збережена, або якщо PX4 завершив виконання всіх команд місії, або якщо місія не є можливою:

   • Якщо літає транспортний засіб, він буде марнувати час.
   • Якщо посадять транспортний засіб, він буде "чекати".

2. Якщо місія збережена, а PX4 летить, вона виконає місію / план польоту з поточного кроку.

   • Пункт відправлення буде розглядатися як звичайна точка місії.

3. Якщо місія збережена, а транспортний засіб приземлений, він злетить лише у випадку, якщо активна точка маршруту - це 'Зльот'. Якщо налаштовано для запуску з катапульта, транспортний засіб також повинен бути запущений (див. Зліт/посадка FW у місії).

4. Якщо жодне завдання не збережено, або якщо PX4 завершив виконання всіх команд місії:

   • Якщо літає транспортний засіб, він буде марнувати час.
   • Якщо посадять транспортний засіб, він буде "чекати".

5. Ви можете вручну змінити поточну команду місії, вибравши її в QGroundControl.

   INFO

   Якщо у вас є команда Перейти до елементу в місії, переміщення до іншого елементу не скине лічильник циклу. Однією з наслідків є те, що якщо ви зміните поточну команду місії на 1, це не призведе до "повного перезапуску" місії.

:::

6. Місія скине тільки тоді, коли транспортний засіб буде роззброєний або коли буде завантажена нова місія.

   TIP

   Щоб автоматично роззброїти транспортний засіб після посадки, у QGroundControl перейдіть до Налаштування Транспортного Засобу > Безпека, перейдіть до Налаштувань Режиму Посадки та позначте прапорець Роззброювати після. Введіть час очікування після посадки перед відброюванням транспортного засобу.

:::

Місії можна призупинити, переключившись з режиму місії на будь-який інший режим (наприклад, режим утримання або режим позиціонування), і продовжити, переключившись назад в режим місії. Якщо транспортний засіб не захоплював зображення, коли він був призупинений, під час відновлення він рухатиметься зі своєї поточної позиції до тієї ж точки шляху, до якої він спочатку рухався. Якщо транспортний засіб захоплював зображення (має елементи спуску камери), він замість цього рухатиметься зі своєї поточної позиції до останньої точки шляху, якою він проїхав (перед зупинкою), а потім пройде свій шлях з тією самою швидкістю та з такою самою поведінкою спуску камери. Це забезпечує, що планований шлях зафіксований під час місій з опитування/камери. Місію можна завантажити, коли транспортний засіб зупинений, у такому випадку поточний активний елемент місії встановлюється на 1.

INFO

Коли місію призупинено під час спрацювання камери на транспортному засобі, PX4 встановлює поточний активний пункт місії на попередню точку маршруту, так що при відновленні місії транспортний засіб буде повторювати свій останній етап місії. Крім того, PX4 зберігає останні застосовані пункти місії для налаштування швидкості та спуску камери (з вже покритого плану місії) та знову застосовує ці налаштування при відновленні місії.

WARNING

Переконайтеся, що палиця регулювання газу не дорівнює нулю перед переключенням в будь-який режим RC (інакше транспортний засіб розбився). Ми рекомендуємо вам вирівнювати ручки керування перед переходом до будь-якого іншого режиму.

Для отримання додаткової інформації про планування місії, див:

• Планування місій
• План Перегляду (Посібник користувача QGroundControl)

Перевірки можливостей місії

PX4 виконує деякі базові перевірки на розумність, щоб визначити, чи є місія можливою під час завантаження, і коли транспортний засіб вперше зброєний. Якщо будь-яка з перевірок не пройде успішно, користувач отримує повідомлення, і почати місію неможливо.

Підмножина найважливіших перевірок перерахована нижче:

• Перший пункт місії занадто далеко від транспортного засобу (MIS_DIST_1WP)
• Будь-який елемент місії конфліктує з планом або безпечним геозахистом
• Визначено більше одного елемента місії початку посадки (MAV_CMD_DO_LAND_START)
• Посадка на фіксованих крилах має неможливий кут нахилу схилу (FW_LND_ANG)
• Пункт початку посадки на землю (MAV_CMD_DO_LAND_START) з'являється в місії перед пунктом RTL (MAV_CMD_NAV_RETURN_TO_LAUNCH)
• Відсутній пункт зльоту та/або посадки, коли вони налаштовані як вимога (MIS_TKO_LAND_REQ)

QGroundControl Підтримка

QGroundControl надає додаткову підтримку обробки місій на рівні GCS (на додачу до того, що надає контролер польоту).

Для додаткової інформації дивіться:

• Видалити місію після посадки транспортного засобу
• Відновити місію після режиму Повернення

Параметри місії

Поведінка місій залежить від ряду параметрів, більшість з яких задокументовані в Довідник параметрів > Місія. Дуже маленька підмножина наведені нижче.

Загальні параметри:

Параметр	Опис
NAV_RCL_ACT	Режим аварійного відновлення зв'язку RC (що робить транспортний засіб, якщо втрачає зв'язок RC) - наприклад, увійти в режим утримання, режим повернення, завершити тощо.
NAV_LOITER_RAD	Фіксований радіус утримання крил.

Параметри, пов'язані з перевірками можливостей місії:

Параметр	Опис
MIS_DIST_1WP	Місія не буде розпочата, якщо поточна точка шляху віддаленіша від домашньої позиції, ніж це значення. Вимкнено, якщо значення дорівнює 0 або менше.
FW_LND_ANG	Максимальний кут нахилу підйому.
MIS_TKO_LAND_REQ	Конфігурація вимоги для зльоту/посадки місії. FW та VTOL обидва мають його задано на 2 за замовчуванням, що означає, що місія повинна містити посадку.

Команди місій

PX4 "приймає" наступні команди місії MAVLink у режимі Місії (з деякими попередженнями, які наведені після списку). Якщо не вказано інше, реалізація відповідає визначенню у специфікації MAVLink.

Предмети місії:

• MAV_CMD_NAV_WAYPOINT
  • Param3 (проліт) ігнорується. Flythrough завжди ввімкнено, якщо param 1 (time_inside) > 0.
• MAV_CMD_NAV_LOITER_UNLIM
• MAV_CMD_NAV_LOITER_TIME
• MAV_CMD_NAV_LAND
• MAV_CMD_NAV_TAKEOFF
• MAV_CMD_NAV_LOITER_TO_ALT
• MAV_CMD_DO_JUMP
• MAV_CMD_NAV_ROI
• MAV_CMD_DO_SET_ROI
• MAV_CMD_DO_SET_ROI_LOCATION
• MAV_CMD_DO_SET_ROI_WPNEXT_OFFSET
• MAV_CMD_DO_SET_ROI_NONE
• MAV_CMD_DO_CHANGE_SPEED
• MAV_CMD_DO_SET_HOME
• MAV_CMD_DO_SET_SERVO
• MAV_CMD_DO_LAND_START
• MAV_CMD_DO_TRIGGER_CONTROL
• MAV_CMD_DO_DIGICAM_CONTROL
• MAV_CMD_DO_MOUNT_CONFIGURE
• MAV_CMD_DO_MOUNT_CONTROL
• MAV_CMD_IMAGE_START_CAPTURE
• MAV_CMD_IMAGE_STOP_CAPTURE
• MAV_CMD_VIDEO_START_CAPTURE
• MAV_CMD_VIDEO_STOP_CAPTURE
• MAV_CMD_DO_SET_CAM_TRIGG_DIST
• MAV_CMD_DO_SET_CAM_TRIGG_INTERVAL
• MAV_CMD_SET_CAMERA_MODE
• MAV_CMD_NAV_DELAY
• MAV_CMD_NAV_RETURN_TO_LAUNCH
• MAV_CMD_DO_CONTROL_VIDEO
• MAV_CMD_DO_GIMBAL_MANAGER_PITCHYAW
• MAV_CMD_DO_GIMBAL_MANAGER_CONFIGURE
• MAV_CMD_OBLIQUE_SURVEY
• MAV_CMD_DO_SET_CAMERA_ZOOM
• MAV_CMD_DO_SET_CAMERA_FOCUS

Визначення GeoFence

• MAV_CMD_NAV_FENCE_RETURN_POINT
• MAV_CMD_NAV_FENCE_POLYGON_VERTEX_INCLUSION
• MAV_CMD_NAV_FENCE_POLYGON_VERTEX_EXCLUSION
• MAV_CMD_NAV_FENCE_CIRCLE_INCLUSION
• MAV_CMD_NAV_FENCE_CIRCLE_EXCLUSION

Точки збору

• MAV_CMD_NAV_RALLY_POINT

INFO

Please add an issue report or PR if you find a missing/incorrect message. ::: info:

• PX4 parses the above messages, but they are not necessary acted on. For example, some messages are vehicle-type specific.
• PX4 does not support local frames for mission commands (e.g. MAV_FRAME_LOCAL_NED).
• Not all messages/commands are exposed via QGroundControl.
• The list may become out of date as messages are added. You can check the current set by inspecting the code. Підтримка - MavlinkMissionManager::parse_mavlink_mission_item у /src/modules/mavlink/mavlink_mission.cpp.

Закруглені повороти: Траєкторія міжточкового маршруту

PX4 очікує пряму лінію від попередньої точки маршруту до поточної цілі (він не планує будь-якого іншого шляху між точками маршруту - якщо вам потрібен такий, ви можете симулювати це додаванням додаткових точок маршруту).

Транспортний засіб буде слідувати плавною округлою кривою до наступної точки шляху (якщо визначено) визначеною радіусом прийняття (NAV_ACC_RAD). Діаграма нижче показує види шляхів, які ви можете очікувати.

Транспортні засоби переходять на наступну точку шляху, як тільки вони увійшли в радіус прийняття. Це визначається "відстанню L1", яка обчислюється з двох параметрів: NPFG_DAMPING та NPFG_PERIOD, та поточною швидкістю на землі. За замовчуванням, це приблизно 70 метрів.

Рівняння:

$$L_{1_{distance}}=\frac{1}{\pi }{L}_{1_{damping}}{L}_{1_{period}}\Vert {\overrightarrow{v}}_{{xy}_{ground}}\Vert$$

Місія зліт

Початок польотів з місією зльоту (і посадка за допомогою місії посадки) є рекомендованим способом автономної роботи літака.

Обидва зліт по злітній смузі та ручний запуск злітний підтримуються — для інформації про конфігурацію див. Режим зліт (FW).

Поведінка відбору визначена в елементі місій Takeoff, яка відповідає MAV_CMD_NAV_TAKEOFF. Під час виконання місії транспортний засіб злетить до цієї точки маршруту та підніметься, поки не буде досягнута вказана висота. Пункт місії потім приймається, і місія почне виконувати наступний пункт.

Конкретніше, пункт завдання зльоту визначає курс зльоту та висоту очищення. Курс - це лінія між точкою старту транспортного засобу та горизонтальним положенням, визначеним у пункті місії, тоді як висота дозволу - це висота пункту місії.

Для зльоту зі злітної смуги, пункт місії Takeoff змусить транспортний засіб взберегтися, регулювати оберти моторів і злітати. Під час ручного запуску транспортний засіб буде озброєний, але тільки збільшить швидкість, коли транспортний засіб буде кинутий (виявлено спусковий прискорювач). У обох випадках транспортний засіб повинен бути розміщений (або запущений) у напрямку на візуальну точку вильоту при запуску місії. If possible, always make the vehicle takeoff into the wind.

INFO

Для виконання місії з фіксованим крилом потрібно додати елемент місії Takeoff, щоб взяти на озброєння; однак, якщо транспортний засіб вже знаходиться у повітрі, коли місія починається, елемент взяття на озброєння буде оброблено як звичайна точка маршруту.

Для отримання додаткової інформації про поведінку взльоту та конфігурацію див. Режим взльоту (FW).

Посадка місії

Посадка місії на літаку є рекомендованим способом автономної посадки літака. Це можна запланувати в QGroundControl за допомогою шаблону посадки фіксованого крила.

Якщо це можливо, завжди плануйте приземлення так, щоб воно виконувало підхід проти вітру.

Наступні розділи описують послідовність посадки, відміну від посадки та коригування, питання безпеки та конфігурацію.

Посадкова послідовність

Маршрут посадки складається з точки утримання (MAV_CMD_NAV_LOITER_TO_ALT), за якою слідує точка посадки (MAV_CMD_NAV_LAND). Позиції двох точок визначають початкову та кінцеву точки підходу до посадки, а отже, кут звисання для підходу до посадки.

Ця схема призводить до наступної послідовності посадки:

1. Літайте до місця посадки: Літак летить на поточній висоті до точки обертання.
2. Опускаючись на орбіту для наближення до висоти: При досягненні радіусу утримання точки шляху, транспортний засіб виконує опускаючу орбіту до досягнення "висоти наближення" (висота точки утримання). Транспортний засіб продовжує обертатися на цій висоті до тих пір, поки він не матиме тангенціальну траєкторію до пункту наземної точки, після чого ініціюється посадковий захід.
3. Приземлення: Літак слідує нахилу під час приземлення до точки на землі до досягнення висоти флеру.
4. Світло: Транспортний засіб світиться, доки не сідає на землю.

Прильот на посадку

Транспортний засіб відстежує кут посадки (зазвичай з меншою швидкістю, ніж під час круїзу) до досягнення висоти розгортання.

Зверніть увагу, що кут зниження обчислюється з тривимірних позицій точок обертання та посадки; якщо його кут перевищує параметр FW_LND_ANG, місія буде відхилена як неможлива для завантаження.

Параметри, які впливають на посадковий захід, перераховані нижче.

Параметр	Опис
FW_LND_ANG	Максимальний досяжний кут нахилу під час посадки. Зверніть увагу, що менші кути все ще можуть бути вказані через пункт місії посадки.
FW_LND_EARLYCFG	Необов'язково розгортати конфігурацію посадкового спуску під час посадкової орбіти (наприклад, закрилки, спойлери, швидкість посадки).
FW_LND_AIRSPD	Встановлена швидкість повітря під час посадки.
FW_FLAPS_LND_SCL	Налаштування Flaps під час посадки.
FW_LND_THRTC_SC	Фактор часової константи висоти для посадки (перевизначає типове налаштування TECS).

Вогніння / Розгортання

Фларінг полягає в переключенні з відстеження висоти на маленький установлений показник швидкості опускання та обмеженнях на керований дросель, що призводить до підняття носа для сповільнення спуску та отримання більш м'якого приземлення.

Висота спалаху обчислюється під час останнього підходу через "час до впливу" (FW_LND_FL_TIME) та швидкість спуску на посадку. Додатковий параметр безпеки FW_LND_FLALT встановлює мінімальну висоту, на якій транспортний засіб виконає флер (якщо висота на основі часу занадто низька для безпечного виконання флер-маневру).

Якщо посадка на живіт, транспортний засіб буде продовжувати перебувати в стані сповільнення до посадки, виявлення землі та подальше відключення. Для посадки на взлетно-посадочной полосе, FW_LND_TD_TIME дозволяє встановити час після початку спадання для опускання носа (наприклад, розглядайте шасі з триколісною підвіскою) на взлетно-посадочій смузі (RWTO_PSP) та уникнути стрибків. Цей час приблизно відповідає посадковому посту після спалаху, і його слід налаштувати для певної конструкції корпусу під час тільки після того, як спалах буде налаштований під час випробувань.

Параметри, які впливають на вогнення, перераховані нижче.

Параметр	Опис
FW_LND_FL_TIME	Time before impact (at current descent rate) at which the vehicle should flare.
FW_LND_FL_SINK	A shallow sink rate the aircraft will track during the flare.
FW_LND_FLALT	Minimum altitude above ground the aircraft must flare. This is only used when the time-based flare altitude is too low.
FW_LND_FL_PMAX	Maximum allowed pitch during the flare.
FW_LND_FL_PMIN	Minimum allowed pitch during the flare (often necessary to avoid negative pitch angles commanded to increase airspeed, as the throttle is reduced to idle setting.)
FW_LND_TD_TIME	The time after flare start when the vehicle should pitch the nose down.
RWTO_PSP	Pitch setpoint while on the runway. For tricycle gear, typically near zero. For tail draggers, positive.
FW_THR_IDLE	Idle throttle setting. The vehicle will retain this setting throughout the flare and roll out.

Abort

Operator Abort

Приземлення може бути перервано оператором в будь-якій точці під час остаточного підходу з використанням команди MAV_CMD_DO_GO_AROUND. On QGroundControl a popup button appears during landing to enable this.

Aborting the landing results in a climb out to an orbit pattern centered above the land waypoint. The maximum of the aircraft's current altitude and MIS_LND_ABRT_ALT is set as the abort orbit altitude height relative to (above) the landing waypoint. Landing configuration (e.g. flaps, spoilers, landing airspeed) is disabled during abort and the aicraft flies in cruise conditions.

The abort command is disabled during the flare for safety. Operators may still manually abort the landing by switching to any manual mode, such as Stabilized mode), though it should be noted that this is risky!

Automatic Abort

Automatic abort logic is additionally available for several conditions, if configured. Available automatic abort criteria may be enabled via bitmask parameter FW_LND_ABORT. One example of an automatic abort criteria is the absence of a valid range measurement from a distance sensor.

WARNING

Landing without a distance sensor is strongly discouraged. Disabling terrain estimation with FW_LND_USETER and select bits of FW_LND_ABORT will remove the default distance sensor requirement, but consequently falls back to GNSS altitude to determine the flaring altitude, which may be several meters too high or too low, potentially resulting in damage to the airframe.

Параметр	Опис
MIS_LND_ABRT_ALT	The minimum altitude above the land point an abort orbit can be commanded.
FW_LND_ABORT	Determines which automatic abort criteria are enabled.
FW_LND_USETER	Enables use of the distance sensor during the final approach.

Торкання

У разі незначних розбіжностей ГНСС або карти, що викликають зміщення при підході, оператор може вносити невеликі ручні коригування до підходу до посадки та виїзду (за допомогою палиці руля), коли FW_LND_NUDGE увімкнено. Варіанти включають виправлення кута підходу або повний шлях підходу.

У обох випадках транспортний засіб залишається в режимі повного автоматичного керування, відстежуючи зміщений вектор підходу. FW_LND_TD_OFF дозволяє визначити, на яку відстань вліво або вправо від пункту посадки може бути зміщена прогнозована точка дотику. Введення палиці Yaw відповідає натисканню "швидкості". Після відпускання палиці (нульова швидкість), шлях або кут підходу зупиниться відхилятися.

Підхідний шлях зафіксований, як тільки починається закручування. Якщо виконується посадка на злітній смузі з керованим переднім колесом, команда керування починається безпосередньо на переднє колесо з початку флеру, під час виїзду, до відключення. Зверніть увагу, що якщо контролер колеса увімкнено (FW_W_EN), контролер активно намагатиметься керувати транспортним засобом до шляху підходу, тобто "боротьба" з введеннями оператора посадки.

INFO

Nudging should not be used to supplement poor position control tuning. If the vehicle is regularly showing poor tracking peformance on a defined path, please refer to the fixed-wing control tuning guide for instruction.

Параметр	Опис
FW_LND_NUDGE	Enable nudging behavior for fixed-wing landing.
FW_LND_TD_OFF	Configure the allowable touchdown lateral offset from the commanded landing point.
FW_W_EN	Enable the nose wheel steering controller.

Near Ground Safety Constraints

In landing mode, the distance sensor is used to determine proximity to the ground, and the airframe's geometry is used to calculate roll contraints to prevent wing strike.

Параметр	Опис
FW_WING_SPAN	Wing span of the airframe.
FW_WING_HEIGHT	Height of wing from bottom of gear (or belly if no gear).

Дивіться також

• Missions
  • Package Delivery Mission
• Mission Mode (MC)