PX4 自动驾驶用户指南 (v1.12)

# Offboard 模式

飞机遵守 MAVLink 提供的位置，速度或姿态设定值。 设定值可以由机载计算机上运行的 MAVLink API（例如 MAVSDK (opens new window) 或 MAVROS (opens new window)）提供（通常通过串口或 wifi 连接）。

提示

并非所有设定值消息和无人机都支持 MAVLink 允许的所有坐标系和字段值。 请仔细阅读以下章节，确保仅使用支持的值。 还请注意，在进入模式之前和模式可操作时，设定点必须以 > 2Hz 的速率进行传输。

注解

  • 此模式需要位置或位/姿信息 - 例如 GPS、光流、视觉惯性里程计、mocap 等。
  • 除了更改模式外， 禁止遥控器控制。
  • 使用此模式前必须先解锁。
  • 在启用此模式前，无人机必须已经收到目标设定值数据流（> 2Hz）。
  • 如果未以 > 2Hz的速率接收到目标设定值，则无人机将退出该模式。
  • 并非所有坐标帧和字段值 MAVLink都支持。

# 描述

Offboard 模式主要用于控制飞机运动和姿态，目前仅支持 MAVLink 消息的一个有限子集（未来将支持更多）。

其他操作, 如起飞、降落、返航，最好使用适当的模式来处理。 像上传、下载任务这样的操作可以在任何模式下执行。

在进入该模式之前，无人机必须收到设定值数据流，并且保持在该模式下（如果消息速率降至 2Hz 以下，无人机将停止）。 为了在此模式下保持位置，必须向无人机提供一个包含当前位置设定值的数据流。

Offboard 模式需要主动连接到远程 MAVLink 系统 （例如机载计算机或 GCS）。 如果连接丢失，在超时 (COM_OF_LOSS_T) 后，无人机将尝试降落或执行其他故障失效保护操作。 该动作定义在参数 COM_OBL_ACT 和 COM_OBL_RC_ACT 中。

# 支持的消息

# 直升机/垂直起降

  • SET_POSITION_TARGET_LOCAL_NED (opens new window)

    • 支持以下输入组合：

      • 位置设置值 （仅 x，y，z）
      • 速度设定值（仅 vx，yy，vz）
      • 加速度设定值（仅 afx，afy，afz）
      • 位置设定值和速度设定值（速度设定值作为前置反馈；它被加到位置控制器的输出中，并且结果被用作速度控制器的输入）。
      • 位置设定值和速度设定值和加速度（加速度设定值作为前置反馈；它被加到位置控制器的输出中，并且结果被用作速度控制器的输入）。

  • SET_POSITION_TARGET_GLOBAL_INT (opens new window)

    • 支持以下输入组合：

      • 位置设定值（仅lat_int，lon_int，alt）
      • 速度设定值（仅vx，yy，vz）
      • 推力设定值（仅afx，afy，afz）

注解

映射加速度设定值以创建正常的推力设定值（即不支持加速度设定值）。

* 位置设定值**和**速度设定值（速度设定值作为前置反馈；它被加到位置控制器的输出中，并且结果被用作速度控制器的输入）。

# 固定翼

  • SET_POSITION_TARGET_LOCAL_NED (opens new window)

    • 支持以下输入组合（通过 type_mask）：

      • 位置设定值（仅x，y，z；速度和加速度设定值被忽略）。

        • 在type_mask中指定设定值的type（如果未设置这些位，无人机将以花朵状飞行）： :::note 下面的某些设置点类型值不是 MAVLink type_mask字段标准的部分。 :::

          值为：

          • 292：滑动设定值。 这会将 TECS 配置为空速优先于高度，以便在没有推力时使无人机滑行（即控制俯仰以调节空速）。 这相当于设置 type_mask 为 POSITION_TARGET_TYPEMASK_Z_IGNORE，POSITION_TARGET_TYPEMASK_VZ_IGNORE，POSITION_TARGET_TYPEMASK_AZ_IGNORE。
          • 4096：起飞设定值。
          • 8192：降落设定值。
          • 12288：悬停设定值（以设定值为中心绕圈飞行）。
          • 16384：空闲设定值（油门为0， 横滚 / 俯仰为0）。

    • PX4 支持坐标系指定 (coordinate_frame 字段): MAV_FRAME_LOCAL_NED (opens new window) 和 MAV_FRAME_BODY_NED (opens new window)。

  • SET_POSITION_TARGET_GLOBAL_INT (opens new window)

    • 支持以下输入组合（通过 type_mask）：

      • 位置设定值（仅lat_int，lon_int，alt）

        • 在type_mask中指定设定值的type（如果未设置这些位，无人机将以花朵状飞行）：

注解

下面的某些设置点类型值不是 MAVLink type_mask字段标准的部分。

    值为：
    * 4096：起飞设定值。
    * 8192：降落设定值。
    * 12288：悬停设定值（以设定值为中心绕圈飞行）。
    * 16384：空闲设定值（油门为0， 横滚 / 俯仰为0）。

# 无人车

注解

下面的 设置点类型 值不是 type_mask 字段的 MAVLink 标准的一部分。 ::

      值为：
      - 12288：悬停设定值(无人机停在足够接近设置点)。
* 速度设定值（仅 `vx`，`yy`，`vz`）

# Offboard参数

Offboard 模式 受以下参数影响：

参数 描述
COM_OF_LOSS_T 丢失 Offboard 连接时的等待超时时间（以秒为单位），然后将触发 offboard 丢失的失效保护措施 (COM_OBL_ACT 和 COM_OBL_RC_ACT)
COM_OBL_ACT 在没有 连接到遥控器的情况下，如果丢失 offboard 控制，则切换换到该模式（值为 - 0：降落，1：保持，2：返航）。
COM_OBL_RC_ACT 连接到遥控器的情况下，如果丢失 offboard 控制， 则切换到该模式 （取值为 - 0：位置，1：高度，2：手动，3：返航，4：降落）。
COM_RC_OVERRIDE 控制多旋翼（或者多旋翼模式下的 VOTL）的摇杆移动量来切换到 位置模式。 默认情况下未启用此功能。
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）。

# 开发者资源

通常，开发人员不直接在 MAVLink 层工作，而是使用机器人 API，例如 MAVSDK (opens new window) 或 ROS (opens new window)（它们提供了开发人员友好的 API，并负责管理和维护） 连接，发送消息和监视响应 - 使用 Offboard 模式 和 MAVLink 的细节。

以下资源可能对开发者有用：

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