Передпольотні перевірки сенсорів/оцінювачів

PX4 виконує ряд передпольотних перевірок якості сенсорів та оцінювачів, щоб визначити, чи достатньо добре визначено позицію для увімкнення та польоту апарату (ці перевірки контролюються параметрами COM_ARM_).

TIP

Будь-які помилки перед польотом повідомляються в QGroundControl як повідомлення PREFLIGHT FAIL. Повідомлення estimator_status.gps_check_fail_flags в журналах також показує, які перевірки якості GPS не пройшли.

Нижченаведені розділи перелічують помилки, їх ймовірні причини та рішення, а також будь-які параметри, які впливають на те, як проводяться передпольотні перевірки.

Передпольотні перевірки/помилки EKF

Наступні помилки (з пов’язаними перевірками та параметрами) повідомляються EKF (і передаються в QGroundControl):

PREFLIGHT FAIL: EKF HGT ERROR

• Ця помилка виникає, коли IMU та дані вимірювання висоти суперечать.
• Виконайте калібрування акселерометра та гіроскопа та перезапустіть апарат. Якщо помилка не зникає, перевірте дані датчика висоти на наявність проблем.
• Перевірка контролюється параметром COM_ARM_EKF_HGT.

PREFLIGHT FAIL: EKF VEL ERROR

• Ця помилка виникає, коли дані вимірювання швидкості IMU та GPS суперечать.
• Перевірте дані швидкості GPS на наявність нереалістичних стрибків даних. Якщо якість GPS виглядає нормально, виконайте калібрування акселерометра та гіроскопа та перезапустіть апарат.
• Перевірка контролюється параметром COM_ARM_EKF_VEL.

PREFLIGHT FAIL: EKF HORIZ POS ERROR

• Ця помилка виникає, коли IMU та дані вимірювання позиції (або GPS, або зовнішнє бачення) суперечать.
• Перевірте дані датчика позиції на наявність нереалістичних стрибків даних. Якщо якість даних виглядає нормальною, виконайте калібрування акселерометра та гіроскопа та перезапустіть апарат.
• Перевірка контролюється параметром COM_ARM_EKF_POS.

PREFLIGHT FAIL: EKF YAW ERROR

• Ця помилка виникає, коли кут повороту, визначений за допомогою даних гіроскопа, і кут повороту, отриманий від магнітометра або системи зовнішнього бачення, не узгоджуються.
• Перевірте дані IMU на наявність великих зсувів швидкості повороту та перевірте вирівнювання та калібрування магнітометра.
• Перевірка контролюється параметром COM_ARM_EKF_YAW
• Значення за замовчуванням 0,5 дозволяє різниці між навігаційним кутом відхилення та магнітним кутом відхилення (магнітометр або зовнішнє бачення) не перевищувати 50% від максимально допустимого EKF і забезпечує деякий запас для збільшення похибки на початку польоту.
• Помилка може статися, якщо гіроскоп повороту має велике зміщення або якщо апарат переміщається чи обертається за наявності магнітних перешкод або поганого калібрування магнітометра.

PREFLIGHT FAIL: EKF HIGH IMU ACCEL BIAS

Зміщення прискорення EKF IMU – це різниця між виміряним прискоренням, яке повідомляє датчик IMU, і очікуваним прискоренням, яке повідомляє оцінювач EKF2 (який об’єднує дані про позицію та/або швидкість з ряду джерел, включаючи IMU, GNSS, датчики потоку тощо). Це зміщення може змінюватися, коли датчик увімкнено (“зміщення увімкнення”) і з часом через шум і різницю температур (“зміщення в роботі”). Число, як правило, має бути дуже малим (близько нуля), що вказує на те, що всі вимірювання з різних джерел збігаються щодо прискорення.

Попередження вказує на те, що зсув перевищує певний довільний поріг (апарату не буде дозволено злетіти). Швидше за все, це ознака того, що потрібне калібрування акселерометру або термокалібрування:

• Якщо ви інколи отримуєте попередження: повторно відкалібруйте акселерометр.
• Якщо ви регулярно отримуєте попередження: виконайте термокалібрування.
• Якщо ви все ще отримуєте попередження після термального калібрування (або ви не можете виконати термальне калібрування):
  • Переконайтеся, що проблеми не виникають через апаратне забезпечення датчика чи автопілота:
    • Найпростіший спосіб зробити це — перевірити те саме шасі/сенсори з іншим автопілотом.
    • Альтернативно, запишіть та порівняйте всі акселерометри в кількох тестових прогонах, увімкнувши 6: Порівняння датчиків у SDLOG_PROFILE.
  • Спробуйте змінити параметри налаштування навчання зміщенню акселерометра.

Збільшення параметрів зменшить вірогідність виявлення аномалії автопілотом і може змінити стабільність оцінювача. Однак це може знадобитися, якщо є проблеми з датчиком, які неможливо вирішити іншими засобами (тобто ви можете налаштувати EKF для кращої продуктивності, але неможливо «краще» відкалібрувати акселерометр).

WARNING

Налаштування цих параметрів є крайнім засобом. Це слід робити, лише якщо у вас є дані, які показують, що це покращить продуктивність оцінювача.

Параметр	Опис
EKF2_ABL_LIM	Максимальне значення зміщення, яке дозволено оцінити EKF (вище цього значення зміщення буде обрізано, і EKF спробує скинути себе, можливо, навіть переключившись на більш здоровий EKF із робочим IMU у системі з кількома EKF). Автопілот повідомить про «велике зміщення прискорення», якщо оцінене зміщення перевищує 75% цього параметра під час передпольотної перевірки та запобіжить зльоту. Поточне значення 0.4m/s2 вже досить високе, і його збільшення призведе до того, що автопілот виявлятиме проблеми з меншою ймовірністю.
EKF2_ABIAS_INIT	Початкова невизначеність зміщення (якщо ідеально відкалібровано, це пов’язано зі «зміщенням увімкнення» датчика). Деякі користувачі можуть захотіти зменшити це значення, якщо вони знають, що датчик добре відкалібрований і що зміщення увімкнення невелике.
EKF2_ACC_B_NOISE	Очікуване «зміщення під час роботи» акселерометра або «як швидко ми очікуємо зміни зсуву за секунду». За замовчуванням це значення достатньо велике, щоб включити дрейф через зміну температури. Якщо IMU відкалібровано за температурою, користувач може захотіти зменшити цей параметр.
EKF2_ABL_ACCLIM	Максимальне прискорення, при якому оцінювач намагатиметься вивчати зміщення прискорення. Це необхідно для запобігання тому, щоб оцінювач вчився зміщенню через помилки нелінійності та коефіцієнта масштабу. (Майже жоден користувач не має потреби змінювати цей параметр, за винятком випадків, коли він справді знає, що робить).

PREFLIGHT FAIL: EKF HIGH IMU GYRO BIAS

• Ця помилка виникає, коли зсув гіроскопа IMU, оцінений EKF, є надмірним.
• У цьому випадку надмірне означає, що оцінка зміщення перевищує 10 градусів/с (половина налаштованого обмеження, яке встановлено 20 градусів/с).

PREFLIGHT FAIL: ACCEL SENSORS INCONSISTENT - CHECK CALIBRATION

• Це повідомлення про помилку виникає, коли вимірювання прискорення від різних IMU суперечать.
• Ця перевірка стосується лише плат із кількома IMU.
• Ця перевірка контролюється параметром COM_ARM_IMU_ACC.

PREFLIGHT FAIL: GYRO SENSORS INCONSISTENT - CHECK CALIBRATION

• Це повідомлення про помилку виникає, коли вимірювання кутової швидкості від різних IMU суперечать.
• Ця перевірка стосується лише плат із кількома IMU.
• Ця перевірка контролюється параметром COM_ARM_IMU_GYR.

PREFLIGHT FAIL: COMPASS SENSORS INCONSISTENT - CHECK CALIBRATION

• Це повідомлення про помилку виникає, коли різниця в вимірюваннях від різних датчиків компаса надто велика.
• Це вказує на погане калібрування, орієнтацію або магнітні перешкоди.
• Ця перевірка застосовується, лише коли підключені більше одного компаса/магнітометра.
• Перевірка контролюється параметром COM_ARM_MAG_ANG.

PREFLIGHT FAIL: EKF INTERNAL CHECKS

• Це повідомлення про помилку виникає, якщо величини нововведень горизонтальної швидкості GPS, магнітного повороту, вертикальної швидкості GPS або датчика вертикального положення (за замовчуванням барометр, але може бути далекомір або GPS, якщо використовуються нестандартні параметри) є надмірними. Нововведення - це різниця між значенням, передбаченим інерційним навігаційним розрахунком, і виміряним датчиком.
• Користувачам слід перевірити рівні нововведень у файлі журналу, щоб визначити причину. Їх можна знайти за повідомленням ekf2_innovations. Поширені проблеми/рішення включають:
  • Дрейф IMU під час прогріву. Можна вирішити, перезапустивши автопілот. Може знадобитися калібрування IMU акселерометра та гіроскопа.
  • Суміжні магнітні перешкоди в поєднанні з рухом апарату. Можна вирішити, перемістивши апарат і зачекавши або перезавантаживши його.
  • Погане калібрування магнітометра в поєднанні з рухом апарату. Вирішується шляхом повторного калібрування.
  • Початковий поштовх або швидкий рух під час запуску, що спричинено поганим інерційним навігаційним рішенням. Можна вирішити, перезапустивши апарат і зведенням руху до мінімуму протягом перших 5 секунд.

Інші параметри

Наступні параметри також впливають на передпольотну перевірку.

COM_ARM_WO_GPS

Параметр COM_ARM_WO_GPS визначає, чи дозволено увімкнення без оцінки глобальної позиції.

• 1 (за замовчуванням): Увімкнення дозволено без оцінки позиції для режимів польоту, які не потребують інформації про позицію (лише).
• 0: Увімкнення дозволено лише якщо EKF надає глобальну оцінку позиції та EKF GPS перевірки пройдено