10. Kalibrieren des Systems

Zuletzt geändert: 1. Mai 2020
Geschätzte 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.
    .
  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.
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  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.
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  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.
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  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.

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Failsafe

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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

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ADS‑B Receiver

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