10. Kalibrieren des Systems

Aktualisiert am: 23. August 2019
Ungefähre Lesezeit: 4 min

Der Copter  kann nicht abheben bevor die Prearm Safety Checks erfolgreich durchlaufen wurden. Der Initial Setup ist hier beschrieben.

  1. APM-Planer aufrufen.
  2. PIXHAWK über das USB-Kabel mit dem Rechner verbinden.
  3. Im APM-Planer den Copter verbinden (mac001, usbmodem1, 115200).
  4. Warten bis der APM-Planer die Verbindung zum Copter aufgebaut und alle Parameter herunter geladen hat.
  5. Bildschirm Initial-Setup aufrufen.
  6. Schaltfläche Mandanory-Setup anklicken.

Kalibrierung und Einstellungen vornehmen:

  1. Compass Live Callibration – ok.
  2. Compass Motor Calibration – todo.
  3. Accel Calibration – ok.
  4. Radio Calibration – teilweise erfolgreich.
  5. Flight Modes – todo
  6. Failsafe – todo

im Detail:

Compass Live Calibration

Menü -> Initial Setup -> Mandantory Setup -> Compass -> Pixhawk / PX 4 anwählen, und dann Life Calibration anklicken, und den Anweisungen folgen. Danach ist Kompass 1 und Kompass 2 kalibriert.

Compass Motor Calibration

Das ist ein Test mit laufenden Motoren. Der geht noch nicht, vermutlich wegen der Prearm-Savety-Checks (Sicherheitsüberprüfung vor dem Scharfschalten der Motoren)… unter anderem weil der Copter via USB Kabel mit dem Rechner verbunden ist.

Die  Prearm-Savety-Checks müssen vermutlich für diese Kalibrierung abgeschaltet werden. Das geht im APM-Planner in der Config/Tuning -> Advanced Params Liste mit dem Parameter „Arm Checks to Perform“ (=none) , oder der „Full Parameter List“ in dem man ARMING_CHECK=0  setzt. Dazu muss der Copter via USB mit dem Rechner verbunden sein. Oben rechts gibt es eine Filter-Eingabe über den man die ellenlange Liste nach dem Begriff  filtern kann.

Um den Test durchzuführen muss der Sender eingeschaltet und gebunden sein. Unbedingt darauf achten das die Flugschrauben nicht montiert sind, und der Gas-Stick in der Null-Position ist.  Dann den Safety-Button drücken bis das Blinken aufhört und er konstant leuchtet.

(ein Leitfaden – )… <fortsetzung folgt>

Accel Calibration

<fortsetzung folgt>

Radio Calibration

Eventuell muss ein Servo-Adjustment durchgeführt werden  damit der Knüppelweg des Fernsteuerung den vollen Bereich im Copter ausnutzen. Im APM-Planer ist nur ein ganz kleiner Ausschlag zu sehen.  Es sollten sich Minimalwerte um 1100  und Maximalwerte um 1900 einstellen. Ausserdem stimmt hier die Zuordnung der Steuerknüppel noch nicht. YAW und Roll sind vertauscht (Siehe auch Punkt 3. Stickmode einstellen).

Überhaupt diese ominösen Zahlen die da im APM-Planer sichtbar sind… wie kommen die zustande? Das Verfahren das hier angewendet wird ist die PPM-Modulation – Puls Pausen Modulation.

<fortsetzung folgt>

Flight Modes

Man kann  im aktuellen APM-Planner Version 2.0.20 aus einer Liste zwischen 15 Flightmodes wählen und insgesamt bis zu 6 Schaltern zuordnen – wenn man den 6 fach Schalter per Mischer realisiert hat… sonst sind es nur 4 Schalter.

Weitere Flightmodes sind auf ardupilot.org erläutert, finden aber wohl keine Anwendung mehr? Zum Beispiel  Follow Me.

TODO: Hilfsschalter mit Kanal 7 bis 12.

  1. Stabilize
    Das ist der Basismodus, gut für Anfänger und FPV-Piloten (Alt-Hold und Loiter allerdings sind besser zum üben). Manueller Modus, selfleveling, funktioniert ohne GPS. Der  Multicopter stabilisiert sich automatisch bei jedem loslassen der Sticks. Es ist ein maximal Winkel von +– 45 Grad eingestellt.
    .
  2. Acro
    Für erfahrene Piloten. Direkte, unmittelbare Steuerung des Multicopters, und keinerlei Unterstützung durch den Controller.
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  3. Alt Hold
    Der Controller kümmert sich um die Flughöhe des UAV. Beim Aktivieren des Modus wird  wird die Position des Gasknüppels gespeichert. Ausgehend von dieser Position  kann kann die Höhe mit dem Gasstick erhöht oder verringert werden. Man kann weder landen, noch die Mottoren abstellen.
    .
  4. Auto
    Der Copter fliegt eine vorab im APM-Planer geplante  Mission automatisch aus. Dazu ist ein GPS-Fix zwingend erforderlich – die blaue LED an GPS und APM darf nicht mehr blinken. Der Start der Mission erfolgt entweder vom Boden, oder in der Luft. Nach abfliegen aller Wegpunkte  geht er in den Loiter Modus. Wenn der Copter automatisch laden soll muss bei der Planung der Mission ein RTL  (Return to Launch) eingefügt werden.
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  5. Guided
    Dieser Mode funktioniert wie der RTL Mode. Der Zielpunkt wird im APM-Planer festgelegt.  Sobald das UAV den Zielpunkt erreicht hat schwebt er dort und wartet er auf einen neuen Befehl. Der Modus funktioniert nur zusammen mit dem APM-Planer.
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  6. Loiter
    Wie manueller Modus (stabilize). Der Copter hält automatisch die aktuelle Position (Richtung und Höhe) wenn die Steuerung  losgelassen wird. GPS und Kompass erforderlich.
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  7. RTL  – Return to Launch
    Der Copter kehrt  automatisch zum Startpunkt zurück. Hierfür ist ein GPS-Fix am Startplatz notwendig. Die blaue LED an GPS und PIXHAWK darf nicht mehr blinken! Vor der automatischen Landung geht der Copter für 20 Sekunden  in den Loiter Modus (GPS Hold + Alt Hold). In dieser Zeit kann man den RTL Modus deaktivieren um ihn selbst manuell zu landen.
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  8. Circle
    Automatisches Umkreisen eines Objekts. Ähnlich dem Loiter Modus, aber mit automatischer Steuerung von Yaw. Die Front des Copters zeigt somit immer auf das Zentrum des Kreises. Im APM-Planer kann der Radius, die Dreh-Geschwindigkeit, und die Drehrichtung eigestellt werden.
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  9. Land
    Bei einer Flughöhe über  10m – oder bis das Sonar Höhen-Messerwerte erhält  –  sinkt der Copter mit der im  WPNAV_SPEED_DN Parameter festgelegten Geschwindigkeit. Unterhalb von 10m sinkt er mit der im  LAND_SPEED Parameter festgelegten Geschwindigkeit (Default: 50cm/s) .
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  10. ofLoiter
    Im ofLoiter Modus wird die Position durch den Optical Flow Sensor gehalten. Das erfolgt ohne GPS. Der Optical Flow Sensor muss natürlich vorhanden sein.
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  11. Drift
    Gesteuert wird (im Mode 2) mit dem rechten Knüppel (Pitch und Roll). Links ändert man die Höhe über den Gashebel. Yaw übernimmt der PIXHAWK. Er automatisch in die gewünschte Richtung drehen die mit dem rechten Knüppel (Roll) angezeigt wird.
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  12. Sport
    Im Sport Mode kann man den Copter in einem bestimmten Winkel stellen, und der Controller wird versuchen den Winkel zu halten. Das ist für Kamerafahrten nützlich. Roll-, Nick- und Gier-Winkel werden mit den Control-Sticks. Sobald der Modus aktiviert wird hält der Copter diese Winkel bei wenn die Steuerknüppel losgelassen werden. Die maximale Neigung wird auf 45 Grad begrenzt.Der AltHold-Regler wird versuchen die Höhe zu halten wenn der Gasknüppel nicht mehr als 10% bewegt wird. Ansonsten steigt und sinkt er mit der im Parameter PILOT_VELZ_MAX festgelegten Geschwindigkeit (Default 2,5 m/s ).
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  13. Flip
    Der Copter wird genau ein mal um die Roll-Achse flippen. Er wird für eine Sekunde steigen und dann schnell rollen. Für einen erneuten Flip muss der Mode Schalter aus und wieder ein geschaltet werden. Für einen Flip sollte die Höhe nicht weniger als  10m betragen.
    .
  14. Auto tune
  15. PosHold
    Der PosHold Mode (früher „Hybrid“ genannt) verhält sich ähnlich wie Loiter. Der Copter hält, Richtung, Lage und Höhe. Die Steuerung ist aber direkter. Beim Einschalten des PosHold Modes versucht der Controller  automatisch die aktuelle Position, den Kurs und die Höhe zu halten. Der Pilot kann die horizontale und vertikal Position mit den Steuerknüppel verändern.
    .
  16. Break
    Wenn dieser Modus aktiviert wird versucht der Controller das Fluggerät so schnell wie möglich zu stoppen. Ein gutes GPS Signal, minimale Störungen  des  Kompass, und geringe Vibrationen sind für eine gute Bremsleistung wichtig. Nach erfolgreicher Landung werden die Motoren abgeschaltet. Der copter muss ausgeschaltet und wieder ein geschaltet werden damit der Pilot wieder die Kontrolle übernehmen kann.

<fortsetzung folgt>

Failsafe

<fortsetzung folgt>

PX4Flow Sensor Setup

Hier gehts los… Um den Sensor in Betrieb zu nehmen und zu kalibrieren benutzt man am Besten die qGroundControl Station.

Zunächst  muss beim Sensor ein Firmware-Update eingespielt werden:

  • qGroundControl Station starten.
  • Setup -> Firmware anwählen.
  • PX4Flow Sensor über USB-Kabel mit dem Rechner verbinden.
  • qGroundControl Station erkennt automatisch das angeschlossene Gerät, lädt die Firmware runter und installiert sie.
  • Danach den Px4Flow Sensor vom Rechner trennen.

Jetzt kann man sich das Videobild anschauen, und zB. den Fokus einstellen.

  • qGroundControl StationMenü: Advanced -> Tool-Widgets -> Video Downlink
  • PX4Flow Sensor über USB-Kabel mit dem Rechner verbinden.
  • Verbindung herstellen über Connect -> PX4Flw on usbmodemFA131
  •  Das Bild erscheint dann im Bereich Setup ganz rechts.

Die Kalibrierung erfolgt nach dieser Anleitung. Der Sensor sollte so montiert sein das er keinen – oder möglichst wenigen –  Vibrationen ausgesetzt ist.

LIDAR-Lite Sensor

<fortsetzung folgt>

ADS-B Receiver

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9. Firmware auf PIXHAWK installieren
11. Drehrichtung der Motoren überprüfen

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