PX4 自动驾驶用户指南 (v1.12)

# 任务模式

任务模式使飞机执行已上载到飞行控制器的预定义的自主任务（飞行计划）。 通常使用地面站（GCS）应用程序如 QGroundControl (opens new window)（QGC）创建和上传任务。

注解

  • 此模式需要 3d 位置信息（如 GPS）。
  • 使用此模式前必须先解锁。
  • 此模式是自动的 - 不需要用户干预即可控制无人机。
  • 遥控器开关可以用于更改任何无人机的飞行模式。
  • 在多旋翼中移动遥控器摇杆（或 VTOL 在多旋翼模式下）默认情况下会将无人机切换到位置模式，除非是处理电池失效保护。

# 参数描述

通常在地面控制站（例如，QGroundControl (opens new window)）中创建任务并在发射之前上载。 它们也可以由开发者API创建，和/或在飞行中上传。

以适合于每个飞机飞行特性的方式处理单独的任务命令（例如，留待指令对于旋翼机是悬停，对于固定翼是转圈）。 VTOL飞机在固定翼模式下遵循固定翼的行为和参数，在多旋翼模式下遵循旋翼机的行为和参数。

注解

在启动自驾仪前需要将装载有任务的 SD 卡插入。

在高级别上，所有无人机类型在使用 MISSION 模式时表现相同：

  1. 如果任务被存储并且PX4正在飞行，则它将从当前步骤执行任务/飞行计划</ 0>。

  • 如果存储了任务, 并且PX4着陆:

    • 在旋翼机上 PX4 将执行任务/飞行计划. 如果任务没有 TAKEOFF 命令，则在从当前步骤执行飞行计划的剩余部分之前，PX4 将使飞机飞行到最小高度。
    • 在固定翼飞行器上，PX4 不会自动起飞（自动驾驶仪将检测运动并将油门设置为零）。 如果在任务模式下手动或弹射发射，飞机可以开始执行任务。

  • 如果没有存储任务，或者 PX4 已完成所有任务命令：

    • 如果正在飞行，飞机将会留待。
    • 如果已着陆，飞机将“等待”。

  • 您可以通过在 QGroundControl 中选择它来手动更改当前任务命令。

注解

如果在任务中有一个跳转到条目命令，移动到另外一个条目将不会复位循环计数器。 也就意味着，如果将当前任务命令更改为 1，则不会“完全重启”任务。

  • 该任务仅在飞机锁定或上传新任务时重置。

提示

要使无人机在降落后自动锁定，在 QGroundControl 地面站上打开 Vehicle Setup （无人机设置） > Safety （安全） (opens new window)，导航栏找到 Land Mode Settings （降落模式设置） 并且勾选 Disarm after（锁定后）。 输入飞机降落后，锁定前的等待时间。 :::

可以通过激活HOLD 模式暂停任务。 当您重新激活 MISSION 飞行模式时，任务将从当前任务命令继续执行。 在任务模式下飞行时，如果决定中止任务，并且切换到了其他飞行模式，如位置模式，通过遥控器讲无人机飞到了其他地方，然后切换回任务模式，无人机将从当前位置继续执行任务，并会飞往下一个未访问的任务航点。

注意

在切换到其他遥控器模式之前，确保油门摇杆不为零（否则无人机将坠毁）。 我们建议您在切换到任何其他模式之前将摇杆置中。

有关任务规划的更多信息，请参阅：

# QGroundControl 支持

QGroundControl 提供额外的地面站级别任务处理支持（除了飞控提供的支持外）。 更多信息请参阅：

# 任务参数

任务表现受很多参数影响，其中大部分参数记录在 Parameter Reference （参考参数）> Mission （任务） 中。 下面列出了一个很小的子集。

参数 描述
NAV_RCL_ACT 遥控信号丢失失效保护模式（如果断开遥控无人机会怎样）- 例如进入保持模式，返航模式，终止等。
NAV_LOITER_RAD 固定翼悬停半径。
COM_RC_OVERRIDE 控制多旋翼（或者多旋翼模式下的 VOTL）的摇杆移动是否将控制权交给位置模式下的飞手。 可以分别为自动模式和 offboard 模式启用此功能，默认情况下在自动模式下启用此功能。
COM_RC_STICK_OV 导致发射机切换到 位置模式 的摇杆移动量（如果 COM_RC_OVERRIDE 已启用）。

# 支持的任务命令

PX4 在任务模式下 “接受” 一下 MAVLink 任务命令 （一些 参考， 在列表后面）。 除非另有说明，否则该实现与 MAVLink 规范中定义的一样。

注意：

  • PX4 解析上述消息，但不是必须要 做的。 例如，某些消息是针对飞机类型的。
  • 对于任务命令，PX4 不支持本地坐标系（例如，MAV_FRAME_LOCAL_NED (opens new window)）。
  • 并非所有消息/命令都通过 QGroundControl 公开。
  • 添加消息时，列表可能已过时。 可以通过查看代码来检查当前设置。 支持 /src/modules/mavlink/mavlink_mission.cpp 中的<1>MavlinkMissionManager::parse_mavlink_mission_item 。

:::note 如果发现缺失或错误消息，请添加问题报告或者 PR。 :::

圆角转弯：航点间轨迹

PX4 期望从上一个航点到当前目标遵循一条直线（不计划航点之间的任何其他类型路径 - 如果需要，可以通过添加额外航点来模拟）。

当MC 无人机接近或离开航点时，将基于jerk-limited的调试来更改速度。 无人机将朝着由接受半径（ NAV_ACC_RAD ）定义的下一个航路点（如果已定义）遵循一条平滑的圆弧曲线。 下图显示了您可能期望的各种路径。

acc-rad

进入接收半径的无人机会立即切换到下一个航路点：

  • 对于多旋翼，该半径由 NAV_ACC_RAD 定义。
  • 对于固定翼，接受半径由 “L1 distance” 定义。
    • L1 距离是根据两个参数计算的： FW_L1_DAMPING 和 FW_L1_PERIOD，还有当前地速。
    • 默认情况下，约 70米。
    • 方程式: $$L_{1_{distance}}=\frac{1}{\pi}L_{1_{damping}}L_{1_{period}}\left \| \vec{v}{ {xy}{ground} } \right \|$$

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