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.
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  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.
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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.

<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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