Режим зльоту (з фіксованим крилом)

The Takeoff flight mode causes the vehicle to take off to a specified height and then enter Hold mode.

Vehicles are hand or catapult launched by default, but can also be configured to use a runway takeoff when supported by the hardware.

INFO

• Режим автоматичний - для керування апаратом не потрібно втручання користувача.
• Mode requires at least a valid altitude estimation.
  • Flying vehicles can't switch to this mode without valid altitude.
  • Flying vehicles will failsafe if they lose the altitude estimate.
  • Disarmed vehicles can switch to mode without valid altitude estimate but can't arm.
• Перемикачі радіокерування можна використовувати для зміни режимів польоту.
• RC stick movement is ignored in catapult takeoff but can be used to nudge the vehicle in runway takeoff.
• The Failure Detector will automatically stop the engines if there is a problem on takeoff.

Технічний підсумок

Takeoff mode (and fixed wing mission takeoff) has two modalities: catapult/hand-launch or runway takeoff (hardware-dependent). The mode defaults to catapult/hand launch, but can be set to runway takeoff by setting RWTO_TKOFF to 1.

To use Takeoff mode you first switch to the mode, and then arm the vehicle (or send the MAV_CMD_NAV_TAKEOFF command which does both). Прискорення запуску з руки/катапульти спричиняє запуск двигунів. Для запуску на злітну смугу мотори автоматично посилюються, як тільки транспортний засіб був увімкнений.

Незалежно від модальності, шлях польоту (початкова точка та курс взльоту) та висота дозволу визначені:

• Точкою виходу є позиція транспортного засобу, коли спочатку ввімкнений режим зльоту.
• The course is set to the vehicle heading on arming by default. If a valid waypoint latitude/longitude is set the vehicle will instead track towards the waypoint.
• The clearance altitude is set to MIS_TAKEOFF_ALT by default. If a valid waypoint altitude is set is set the vehicle will instead use it as the clearance altitude.

By default, on takeoff the aircraft will follow the line defined by the starting point and course, climbing at the maximum climb rate (FW_T_CLMB_MAX) until reaching the clearance altitude. Reaching the clearance altitude causes the vehicle to enter Hold mode.

If a valid waypoint target is set, using MAV_CMD_NAV_TAKEOFF or the VehicleCommand uORB topic, the vehicle will instead track towards the waypoint, and enter Hold mode after reaching the waypoint altitude (within the acceptance radius).

TIP

If the local position is invalid or becomes invalid while executing the takeoff, the controller is not able to track a course setpoint and will instead proceed climbing while keeping the wings level until the clearance altitude is reached.

INFO

• Takeoff towards a target position was added in PX4 v1.17.
• Holding wings level and ascending to clearance attitude when local position is invalid during takeoff was added in PX4 v1.17.
• QGroundControl does not support MAV_CMD_NAV_TAKEOFF (at time of writing).

Mode Requirements

The following requirements must be met to arm in this mode, or to switch to this mode when it is armed.

• mode_req_angular_velocity — Angular velocity
• mode_req_attitude — Attitude/pose
• mode_req_local_alt — Local altitude relative to EKF2 origin ('0') position

Параметри

Параметри, які впливають як на катапульту/ручний старт, так і на зліт зі злітно-посадкової смуги:

Parameter	Опис
MIS_TAKEOFF_ALT	This is the relative altitude (above launch altitude) the system will take off to if not otherwise specified. takeoff.
FW_TKO_AIRSPD	Takeoff airspeed (is set to FW_AIRSPD_MIN if not defined by operator)
FW_TKO_PITCH_MIN	Це мінімальний кут нахилу заданий під час фази зльоту
FW_T_CLMB_MAX	Climb rate setpoint during climbout to takeoff altitude.
FW_FLAPS_TO_SCL	Налаштування закрилок під час зльоту
FW_AIRSPD_FLP_SC	Factor applied to the minimum airspeed when flaps are fully deployed. Needed if FW_TKO_AIRSPD is below FW_AIRSPD_MIN.

INFO

The vehicle always respects normal FW max/min throttle settings during takeoff (FW_THR_MIN, FW_THR_MAX).

Catapult/Hand Launch

In catapult/hand-launch mode the vehicle waits to detect launch (based on acceleration trigger). On launch it enables the motor(s) and climbs with the maximum climb rate FW_T_CLMB_MAX while keeping the pitch setpoint above FW_TKO_PITCH_MIN. Once it reaches MIS_TAKEOFF_ALT it will automatically switch to Hold mode and loiter. It is possible to delay the activation of the motors and control surfaces separately, see parameters FW_LAUN_MOT_DEL, FW_LAUN_CS_LK_DY and CA_CS_LAUN_LK. The later is also exposed in the actuator configuration page under the advanced view.

Всі рухи стіку радіоуправління ігноруються під час повного взлітного процесу.

Для запуску в цьому режимі:

1. Увімкніть дрон
2. Put the vehicle into Takeoff mode
3. Запустіть / киньте транспортний засіб (міцно) безпосередньо у вітер. Ви також можете спершу потрясти транспортний засіб, зачекати, поки рушить двигун, а потім кинути його

Параметри (виявник запуску)

The launch detector is affected by the following parameters:

Parameter	Опис
FW_LAUN_DETCN_ON	Увімкнути автоматичне визначення запуску. Якщо вимкнені двигуни обертаються при підготовці до польоту
FW_LAUN_AC_THLD	Acceleration threshold (norm of acceleration must be above this value)
FW_LAUN_AC_T	Час спрацьовування (прискорення повинно бути вище порогу на цю кількість секунд)
FW_LAUN_MOT_DEL	Затримка від виявлення запуску до відкручування мотору
FW_LAUN_CS_LK_DY	Delay from launch detection to unlocking the control surfaces
CA_CS_LAUN_LK	Bitmask to select which control surfaces are to be locked during launch

Runway Takeoff

Runway takeoffs can be used by vehicles with landing gear and steerable wheel (only). You will first need to enable the wheel controller using the parameter FW_W_EN.

Транспортний засіб повинен бути в центрі та вирівняний по злітній смузі, коли починається зльот. The operator can "nudge" the vehicle while on the runway to help keeping it centered and aligned (see RWTO_NUDGE).

The runway takeoff mode has the following phases:

1. Throttle ramp: Throttle is ramped up within RWTO_RAMP_TIME to RWTO_MAX_THR.
2. Clamped to runway: Pitch fixed, no roll and takeoff path controlled until the rotation airspeed (RWTO_ROT_AIRSPD) is reached. Оператор може підганяти транспортний засіб ліворуч/праворуч за допомогою стіка рискання.
3. Climbout: Increase pitch setpoint and climb to takeoff altitude. Щоб уникнути ударів крил, контролер буде тримати встановлений кут кочення заблокованим на 0, коли близько до землі, а потім поступово дозволить більше кочення під час підйому. It is based on the vehicle geometry as configured in FW_WING_SPAN and FW_WING_HEIGHT.

Wheel Controller

The wheel controller steers the vehicle on the ground using the steerable nose/tail wheel. It is enabled with FW_W_EN and only runs in automatic modes during runway takeoff and during the landing rollout. Whenever it is not active (in all manual modes, or if it is disabled), the yaw stick is mapped directly to the wheel.

The controller is cascaded:

1. Heading controller: The heading (yaw) error is converted into a yaw rate setpoint with a fixed time constant of 0.1s, limited to FW_W_RMAX.
2. Rate controller: A P-I-FF controller (FW_WR_P, FW_WR_I, FW_WR_FF, integrator limited by FW_WR_IMAX) turns the yaw rate setpoint into a normalized wheel steering command in the range [-1, 1].

The heading setpoint during the ground roll is the bearing from the takeoff position to the takeoff waypoint, so the nose is kept aligned with the intended runway direction. If no navigation reference is available (takeoff without takeoff waypoint), and during the landing rollout, the controller instead holds the heading that was captured at the moment the wheel steering engaged.

Operator yaw stick input is added on top of the controller output to "nudge" the vehicle (enabled with RWTO_NUDGE for takeoff, and FW_LND_NUDGE for landing).

INFO

The gains are scaled with groundspeed (using FW_AIRSPD_STALL as the reference speed) so that the steering becomes less aggressive as the vehicle accelerates. This means the controller should be tuned at low speed, around stall airspeed.

For a smooth takeoff the wheel controller usually needs to be tuned:

1. Start with FW_WR_P and FW_WR_FF only (set FW_WR_I to 0) and taxi/roll the vehicle in Mission mode with active Takeoff waypoint item at low speed.
2. Increase the gains until the vehicle tracks the runway heading without noticeable oscillation of the nose.
3. Add FW_WR_I to remove a remaining constant heading offset (e.g. caused by wheel misalignment or crosswind).

WARNING

Excessive gains lead to oscillations of the nose during the ground roll, which can quickly become dangerous at higher groundspeed. Always test with increasing speed step by step.

Параметри (зліт зі злітної смуги)

Зліт зі злітної смуги залежить від наступних параметрів:

Parameter	Опис
RWTO_TKOFF	Увімкніть зліт по взлітній смузі
FW_W_EN	Увімкнути контролер колеса
RWTO_MAX_THR	Максимальне розгін під час взліту зі злітної смуги
RWTO_RAMP_TIME	Час прискорення ручки газу
RWTO_ROT_AIRSPD	Поріг швидкості для початку підняття (нахилення вгору). Якщо не налаштовано оператором, встановлюється на 0,9*FW_TKO_AIRSPD.
RWTO_ROT_TIME	Це час, який необхідно лінійно нарощувати обмеження швидкості прийому під час обертання на зльоті.
FW_TKO_AIRSPD	Задана швидкість під час розгону під час зльоту (після відкочування). Якщо не налаштовано оператором, встановлюється на FW_AIRSPD_MIN.
RWTO_NUDGE	Увімкніть керування колесом під час руху по злітній смузі
FW_WING_SPAN	Розмах крила транспортного засобу. Використовується для запобігання ударів крилом.
FW_WING_HEIGHT	Висота крил над землею (дорожній просвіт). Використовується для запобігання ударів крилом.

Parameters (Wheel Controller)

The wheel controller is affected by the following parameters:

Parameter	Опис
FW_W_EN	Увімкнути контролер колеса
FW_W_RMAX	Maximum yaw rate setpoint the heading controller outputs
FW_WR_P	Yaw rate controller proportional gain
FW_WR_I	Yaw rate controller integrator gain (trims a constant heading error)
FW_WR_IMAX	Yaw rate controller integrator limit
FW_WR_FF	Yaw rate controller feed forward gain

Дивіться також

• Takeoff Mode (MC)
• Planning a mission takeoff