PX4 Guide (v1.15)

Мови (Ukrainian)

English
中文 (Chinese)
한국어 (Korean)

Мови (Ukrainian)

English
中文 (Chinese)
한국어 (Korean)

Appearance

DroneCAN ​

DroneCAN це відкритий програмний протокол зв'язку для контролерів польоту та інших пристроїв CAN на транспортному засобі для взаємодії між собою.

WARNING

  • DroneCAN не активовано за замовчуванням, так само як і конкретні сенсори та функції, які його використовують. Для отримання інформації щодо налаштування дивіться Конфігурація PX4.
  • PX4 вимагає SD-карту для активації динамічного виділення вузлів та оновлення прошивки. Карта SD не використовується під час польоту.

INFO

DroneCAN раніше відомий як UAVCAN v0 (або просто UAVCAN). Ім'я було змінено в 2022 році.

Переваги DroneCAN ​

Підключення периферійних пристроїв через DroneCAN має багато переваг:

  • Багато різних сенсорів та приводів вже підтримуються.
  • CAN був спеціально розроблений для забезпечення надійного та надійного підключення на відносно великі відстані. Це дозволяє безпечне використання ESC на більших транспортних засобах та забезпечує резервне забезпечення зв'язку.
  • Автобус є бідирекціональним, що дозволяє виконувати моніторинг стану здоров'я, діагностику та телеметрію обертів на хвилину (RPM).
  • Проводка менше складна, оскільки ви можете мати один шину для підключення всіх ваших ESC і інших периферійних пристроїв DroneCAN.
  • Налаштування стає простіше, оскільки ви налаштовуєте нумерацію ESC, обертаючи кожен двигун вручну.
  • Це дозволяє користувачам налаштовувати та оновлювати прошивку всіх пристроїв, підключених через CAN, централізовано через PX4.

Підтримуване обладнання ​

Підтримуються найпоширеніші типи периферійних пристроїв (датчики, ESCs та сервоприводи), які відповідають стандартам DroneCAN/UAVCAN v0.

Підтримувана апаратура включає (це не є вичерпним списком):

Налаштування обладнання ​

DroneCAN працює через мережу CAN. Апаратне забезпечення DroneCAN повинно бути підключене, як описано в CAN > Проводка.

Виділення ідентифікатора вузла ​

Кожен пристрій DroneCAN повинен бути налаштований з унікальним ідентифікатором вузла node id, який є унікальним на транспортному засобі.

Більшість пристроїв підтримують Динамічне призначення вузла (DNA), що дозволяє PX4 автоматично налаштовувати ідентифікатор вузла кожного виявленого периферійного пристрою при запуску системи. Консультуйте документацію виробника, щоб дізнатися, чи підтримує ваш пристрій ДНК та як її увімкнути. Багато пристроїв автоматично перейдуть на ДНК, якщо ідентифікатор вузла встановлено на 0. PX4 увімкне вбудований сервер виділення, якщо параметр UAVCAN_ENABLE встановлений на значення > 1 (встановлено на 2 або 3).

Деякі пристрої не підтримують ДНК. Додатково, в певних критичних сценаріях ви можливо віддасте перевагу ручній налаштування ідентифікаторів вузлів заздалегідь замість покладанняся на сервер динамічного виділення. Якщо ви бажаєте повністю вимкнути ДНК, встановіть UAVCAN_ENABLE на 1 і вручну встановіть кожен ідентифікатор вузла на унікальне значення. Якщо ДНК все ще працює і певні пристрої потребують ручної конфігурації, присвойте цим пристроям значення, більше, ніж загальна кількість пристроїв DroneCAN, щоб уникнути конфліктів.

Ідентифікатор вузла PX4 можна налаштувати, використовуючи параметр UAVCAN_NODE_ID. Параметр за замовчуванням встановлено на 1.

WARNING

На момент написання PX4 не запускає сервер розподілу вузлів на порту CAN2. Це означає, що якщо у вас є пристрій, який підключений тільки до CAN2 (не резервно до CAN1 і CAN2), вам потрібно буде вручну налаштувати його ідентифікатор вузла.

Конфігурація PX4 ​

DroneCAN налаштовується на PX4 шляхом встановлення конкретних параметрів PX4 в QGroundControl. Вам потрібно буде увімкнути сам DroneCAN, разом із підписками та публікаціями для будь-яких функцій, які ви використовуєте.

У деяких випадках можливо знадобиться налаштувати параметри на підключених пристроях CAN (їх також можна встановити за допомогою QGC).

Увімкнення DroneCAN ​

Щоб увімкнути драйвер PX4 DroneCAN, встановіть параметр UAVCAN_ENABLE:

  • 0: Вимкнено драйвер DroneCAN
  • 1: Драйвер DroneCAN увімкнено для сенсорів, сервер DNA вимкнено
  • 2: Драйвер DroneCAN увімкнено для сенсорів, сервер DNA увімкнено
  • 3: Драйвер DroneCAN увімкнено для сенсорів та ESC, сервер DNA увімкнено

2 або 3 рекомендовані, якщо підтримується ДНК.

Підписки & Публікації DroneCan ​

PX4 не публікує або підписується на повідомлення DroneCAN, які можуть бути потрібні за замовчуванням, щоб уникнути спаму на шині CAN. Замість цього вам потрібно увімкнути публікацію або підписку на повідомлення, пов'язані з певною функцією, встановивши відповідний параметр UAVCAN.

Параметри датчика можуть не існувати (бути видимими в QGC), поки ви не увімкнете пов'язану підписку на датчик DroneCAN сенсор!

Наприклад, SENS_FLOW_MINHGT не існує до тих пір, поки не буде увімкнено UAVCAN_SUB_FLOW.

Наприклад, для використання підключеної розумної батареї DroneCAN ви активуєте параметр UAVCAN_SUB_BAT, який підписує PX4 на отримання повідомлень DroneCAN BatteryInfo. Якщо використовується периферійний пристрій, який повинен знати, чи ввімкнено PX4, вам потрібно встановити параметр UAVCAN_PUB_ARM, щоб PX4 почав публікувати повідомлення ArmingStatus.

Назви параметрів передують префікси UAVCAN_SUB_ та UAVCAN_PUB_, щоб позначити, чи вони дозволяють PX4 підписку або публікацію. Решта назви вказує на конкретне повідомлення/функцію, яка встановлюється.

Периферійні пристрої DroneCAN, підключені до PX4, також можуть бути налаштовані за допомогою параметрів через QGC. За установою, параметри, які називаються префіксом CANNODE_, мають попередньо визначене значення і можуть бути задокументовані в посиланні на параметри. Параметри CANNODE_, які починаються з префіксів CANNODE_PUB_ та CANNODE_SUB_, дозволяють периферійному пристрою публікувати або підписуватися на пов'язане повідомлення DroneCAN. Ці дозволяють пристроям DroneCAN налаштовуватися для підписки та публікації тільки тих повідомлень, які їм дійсно потрібні (так само, як PX4 використовує відповідні параметри UAVCAN_PUB_/UAVCAN_SUB_). Зверніть увагу, що периферійний пристрій може не використовувати параметри CANNODE_, у такому випадку він може публікувати / підписуватися на певні повідомлення, незалежно від того, чи вони потрібні.

Наступні розділи надають додаткові відомості про параметри периферійних пристроїв PX4 та DroneCAN, які використовуються для увімкнення певних функцій.

Датчики ​

Параметри/підписки сенсора DroneCAN, які можна активувати (у PX4 v1.14):

GPS ​

Параметри PX4 DroneCAN:

Параметр GPS CANNODE (встановлені за допомогою QGC):

  • Встановіть CANNODE_TERM на 1 для останнього вузла на шині CAN.

Інші параметри PX4:

  • Якщо GPS не розташований в центрі ваги транспортного засобу, ви можете врахувати зміщення, використовуючи EKF2_GPS_POS_X, EKF2_GPS_POS_Y та EKF2_GPS_POS_Z.
  • Якщо модуль GPS надає інформацію про курс, ви можете увімкнути об'єднання курсу GPS, встановивши біт 3 EKF2_GPS_CTRL на true.

RTK-GPS ​

Встановіть ті ж параметри, що й для GPS вище. Крім того, вам може знадобитися встановити наступні параметри в залежності від того, чи є ваша налаштування RTK Ровером і Фіксованою Базою, або Ровером і Рухомою Базою, або обома.

Ровер та фіксована база ​

Позиція ровера встановлюється за допомогою RTCM-повідомлень від базового модуля RTK (базовий модуль підключений до QGC, який надсилає інформацію RTCM до PX4 через MAVLink).

Параметри PX4 DroneCAN:

  • UAVCAN_PUB_RTCM:
    • Робить PX4 публікує повідомлення RTCM (RTCMStream) на шину (яку він отримує від базового модуля RTK через QGC).

Параметри модуля Rover (також встановлені за допомогою QGC):

  • CANNODE_SUB_RTCM повідомляє приймачу, що він повинен підписатися на повідомлення RTCMStream RTCM на шині (від рухомої бази).

Ви можете замість цього використовувати UAVCAN_PUB_MBD та CANNODE_SUB_MBD, які також публікують повідомлення RTCM (це новіше). Використання повідомлення RTCMStream означає, що ви можете реалізувати рухому базу (див. нижче) одночасно.

Ровер та Рухома База ​

Як обговорювалося в RTK GPS Heading with Dual u-blox F9P, у транспортному засобі можуть бути два модулі RTK для обчислення кута повороту за допомогою GPS. У цьому налаштуванні транспортний засіб має рухому базу RTK GPS та роувер RTK GPS.

Ці параметри можуть бути встановлені на рухомій базі та приймачі RTK CAN-вузлах відповідно:

  • CANNODE_PUB_MBD спричинює те, що рухома базова одиниця GPS публікує повідомлення RTCM MovingBaselineData на шину (для ровера)
  • CANNODE_SUB_MBD повідомляє роверу, що він повинен підписатися на повідомлення RTCM MovingBaselineData на шині (від рухомої бази).

Для PX4 вам також знадобиться встановити GPS_YAW_OFFSET, щоб вказати відносне положення рухомої бази та ровера: 0, якщо ваш Rover знаходиться перед вашою Рухомою Базою, 90, якщо Rover зправа від Рухомої Бази, 180, якщо Rover ззаду Рухомої Бази, або 270, якщо Rover зліва від Рухомої Бази.

Барометр ​

Параметри PX4 DroneCAN:

Компас ​

Параметри PX4 DroneCAN:

Датчик відстані/Дальніметр ​

Параметри PX4 DroneCAN:

Інші параметри PX4:

  • Якщо дальномер не розташований в центрі ваги транспортного засобу, ви можете врахувати зміщення, використовуючи EKF2_RNG_POS_X, EKF2_RNG_POS_Y та EKF2_RNG_POS_Z.
  • Інші параметри EKF2_RNG_* можуть бути важливими, у такому випадку вони повинні бути задокументовані з конкретним дальномером.

Оптичний потік Sensor ​

Параметри PX4 DroneCAN:

Інші параметри PX4:

  • Встановіть SENS_FLOW_MINHGT та SENS_FLOW_MAXHGT, мінімальну та максимальну висоту датчика потоку.
  • Встановіть SENS_FLOW_MAXR максимальну кутову швидкість потоку датчика.
  • Увімкніть об'єднання оптичного потоку, встановивши EKF2_OF_CTRL.
  • Щоб вимкнути підтримку GPS (необов'язково), встановіть EKF2_GPS_CTRL на 0.
  • Якщо оптичний потік не розташований в центрі ваги транспортного засобу, ви можете врахувати зміщення, використовуючи EKF2_OF_POS_X, EKF2_OF_POS_Y та EKF2_OF_POS_Z.

Оптичні датчики потоку потребують даних дальномера. Однак дальномер не обов'язково повинен бути частиною того ж модуля, і якщо він не є, то може бути не підключений через DroneCAN. Якщо дальномір підключений через DroneCAN (чи це вбудовано або окремо), вам також потрібно буде активувати його, як описано в розділі дальномір (вище).

Периферійне озброєння ​

Параметри PX4 DroneCAN:

  • UAVCAN_PUB_ARM (Статус зброї): Опублікуйте, коли використовуєте компоненти DroneCAN, які вимагають статусу зброї PX4 як умову для використання.

ESC & сервоприводи ​

Двигуни DroneCAN та сервоприводи потребують налаштування порядку двигунів та виходів сервоприводів.

Налаштування параметрів CANNODE QGC ​

QGroundControl може переглядати та змінювати параметри, що належать до пристроїв CAN, підключених до автопілота, за умови, що пристрої підключені до автопілота до запуску QGC.

Контролери CAN відображаються в окремих розділах у Параметри транспортного засобу > Параметри під назвою Компонент X, де X - ідентифікатор вузла. Наприклад, на знімку екрану нижче показані параметри для CAN GPS з ідентифікатором вузла 125 (після групування параметрів Стандарт, Система та Розробник).

QGC Parameter showing selected DroneCAN node

Налаштування пристрою ​

Більшість вузлів DroneCAN не потребують додаткової настройки, якщо це не вказано у їх документації, специфічній для пристрою.

Оновлення прошивки ​

PX4 може оновлювати прошивку пристрою через DroneCAN. Щоб оновити пристрій, все, що потрібно зробити, це скопіювати бінарний файл прошивки в кореневий каталог SD-карти контролера польоту та перезавантажити його.

Під час завантаження контролер польоту автоматично передасть прошивку на пристрій та оновить його. Якщо операція вдалася, бінарний файл прошивки буде видалено з кореневого каталогу, і на SD-картці буде файл з назвою XX.bin у каталозі /ufw.

Відстеження проблем ​

Q: Мої пристрої DroneCAN не працюють.

A: Перевірте, що параметр UAVCAN_ENABLE встановлено правильно. Щоб побачити список пристроїв/вузлів, які PX4 виявив на шині CAN, відкрийте NSH (тобто перейдіть до консолі MAVLink QGroundControl) та введіть uavcan status.

Q: Сервер DNA не видає ідентифікатори вузлів.

A: PX4 вимагає SD-карту для виконання динамічного виділення вузлів. Переконайтеся, що у вас (працюючий) вставлений і перезавантажтеся.

Q: Двигуни не крутяться під час увімкнення.

A: Переконайтеся, що UAVCAN_ENABLE встановлено ​​на 3, щоб увімкнути вивід ESC DroneCAN.

Q: Двигуни не крутяться, поки не збільшиться оберти.

А: Використовуйте Acutator > Тестування приводу, щоб підтвердити, що вихідні дані двигуна встановлені на правильні мінімальні значення.

Корисні посилання ​