3DR Pixhawk与GPS的搭配用于传统直升机调试历程（全文完）！

zhangpengsir

之前用APM 2.6 调试传统直升机的应用，被TBE困扰，反复调试修改，也未能解决，暂且搁置！
http://bbs.5imx.com/bbs/forum.ph ... &tid=1035000&extra=

更换下一代32位Pixhawk飞控来测试它的传统直升机应用！


反人类的插口和接线设计：









使劲整理，只能到这样：






不影响戴帽子：






首测定点成功：


2015年2月16日，雨夹雪转小雪，北风3-4级，测试Pixhawk 搭配双GPS（主GPS Neo 6M、从GPS Neo M8N），冒雪测试亚拓 500 DFC 定点悬停（Loiter）:

天气原因，主GPS卫星数量始终在7-9颗，看不到从GPS的卫星数量，HDOP值，在2.1-2.4之间~




迎风时，仰俯角度会有一些震荡，转为侧风，震荡消失；侧风时，稍有摆尾，下次可以尝试提高一些Yaw感度！




日志分析显示，各功能工作正常，包括罗盘，只有震动值，提示应该再尽量减小……



定高表现不错，在迎着风的水面边缘低空悬停，定高表现稳定。直升机的定高修正也体现出了他的优势-利用改变总距来控制定高，抗风性优势明显！





视频在此：


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2015年2月20日，大年初二，更新：

这次开启了“卡尔曼过滤”，双GPS，HDOP控制在1.4左右，精调的主旋翼的PID。在经过几轮长时间定点悬停测试后，今天首次尝试自动航点任务，测试成功。鉴于冰面较硬，今天没敢尝试自动起飞和自动降落…………



测试之后的日志分析：

震动，经过机械调试和“卡尔曼过滤”的计算，已经很理想了~


定高，可以用完美来形容，绝不亚于DJI~


天气原因，卫星数量不是很高，但HDOP足够~


最终的分析结果，各方面基本满意，IMU震动提示注意，应该也是综合了起降和个别机动的数据而提示要注意~


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2015年2月21日大年初三更新：

远距离大曲线航点自动任务测试成功！



bing卫星地图下的飞行轨迹~


谷歌地图下~



整个飞行的震动情况~



GPS与HDOP状况~

定高表现情况~


罗盘1的数据~

罗盘2的数据~

谷歌地球上查阅第一次自动曲线航点的飞行数据~

谷歌地球上查阅第二次自动曲线航点的飞行数据~

自动分析日志情况！


之后，又做了“低空定点-切换转速测试”：



还有“超低空‘地效’影响下长时间的定点悬停测试 ”：


绕圈模式测试成功，默认半径与角速度：



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2015大年初七，转战大连飞场，却遭遇罕见暴雪，时间紧迫，场地难得，冒雪测试自动航点与自主降落，成功：






















回来之后，机身上都是冰和水，赶快送进卫生间用浴霸来进行烘烤去湿~





日志分析显示定高与航线轨迹都很规范：









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2015年2月26日大年初八，大雪过后，大晴天，测试亚拓500Pro DFC的自主起飞、引导模式、自动（自动协调转弯）航点、自动返航、自主降落模式，成功！





任务航点设计，为了体现航点间的速度，尽力选大跨度的航点，设置为曲线航点（也就是自动协调转弯）：



实际两次任务执行的飞行轨迹状况，很平滑流畅：



两次航点任务的三维轨迹，因为设置了不同高度的航点，所以，在三维视图中，可以很清晰的看到高度变化的执行情况：




引导模式（图中直线）与绕圈模式的执行情况：


引导模式与绕圈模式是维持当前高度的：


最大航速设置，还没有发挥出直升机的优势：






趋于理想的PID设置，只需要再适当增加“自稳模式”的P感度，应该就很理想了~





配图：












失控返航模式测试失败，关控后，飞机直接原地拍在地上~










已满血复活，查找原因，等下次测试再更新…………


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2015年3月3日更新，离上次更新，已经有好几天了！

不更新的原因，是因为上次的“失控返航”测试失败，不单纯是炸坏了脚架和减震床。第二天测试飞行，发现飞控表现异常，各种异样。后来，确认飞控的主控中加速度计出现了问题，已经无法进行测试飞行！

Pixhawk双GPS飞直升机调试-飞控出现异常：






所以，只能停工，返修飞控主控板！

还好，飞控卖家是个爽快人，立即更换了一块他自己在用的飞控板过来，还顺便把M8N GPS的天线更换成更大尺寸的！

之后，利用手里的另一块飞控，直接导入原参数设置，又继续开始了测试~

换了新的飞控后，还是要确定基础的定点悬停会不会有问题，所以，还是要先测试一下Loiter模式的稳定性：






2月17日下午，经过重新调整后，“失控返航”终于测试成功：




随后，更换场地，尝试超视距高速自动航点的飞行情况，就转战海边沙滩~



抱着飞丢飞机而“提控回家”的准备，经过紧张的等待和无比的担心，超视距大航线测试成功，最大航速设置为35M/s，实际飞行最高航速达到了25M/s，也就是最大时速达到了90KM/h~







日志回顾中，查看，最远点达到了790米，数传肯定是没有了信号，但遥控器信号还有，没出现失控现象，飞机按照预定计划，飞回来了！但有几处丢星的点，路线要有偏移~



航速高了，略有调高，应该是飞机没有设置定速模式导致的，后续会更换更好的定速电调再测~







看着自己飞回来的飞机，心情大好，就悬停拍了几张~









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2015年3月2日，返回主场地，并将双GPS 的 6M + M8N， 更换为 6M +6H，鉴于飞控与飞机状态一直稳定，就大胆尝试开启500级直升机的“自动跟随”模式测试，获得成功。限于场地和设备，没能挂载空中视角的摄像头，也没有高速的地面目标移动，所以，视频的效果不太明显，但稳定程度很明显~




绿紫色，为跟随模式的路线；粉色路线，为自动返航路线~







手机地面站上的路线：





最后切RTL自动返航 ：



3月3日早晨，就在公园湖边测试了5级北风下的定点模式抗风情况：






至此，开源飞控、双GPS模式下，直升机的自主起飞、定点定高悬停、引导模式、绕圈模式、自动航点飞行、自动协调转弯、高速自动航线、自动返航、失控返航、跟随模式、自主降落，全部测试成功！！！

感谢大家的支持与关注！


全文完

2015年3月3日 16:05

zhangpengsir

无心挂Q，有问题这里留言

电吉他

加个微信，怎么联系，请教点问题。
QQ:563211168
微信：zhangwenzhi586

zhangpengsir

谷歌地球 Google Earth

GCW

3D轨迹怎么弄的

zhangpengsir

飞猪1983 发表于 2018-1-21 23:01
楼主问一下 我的pix调直升机3.3.3的固件   油门中立点定高模式，飞机会缓慢上升，油门收缩到30%，螺距增加 ...

电调要用定速模式，设置直线油门线；油门摇杆的控制动作是控制螺距通道的，切换到带定高的模式，油门杆控制的是定高！

飞猪1983

楼主问一下 我的pix调直升机3.3.3的固件   油门中立点定高模式，飞机会缓慢上升，油门收缩到30%，螺距增加很大还是在上升，按理说应该螺距降低，下降才对呀，根本停不下来，自稳模式  啥都正常

hu781382044

张老师最近忙完了吗？期待与张老师合作

hu781382044

Zhang sir 最近忙完了吗？没忙完也没关系，我们可以提前商量一下过来指导调试的相关事宜，比如试飞场地要求，设备要求以及您的个人要求，以便我提前安排准备，尽量做到顺利调试成功。我的联系方式电话：13097203503 微信搜电话即可 qq781382044，期待您的回电联系。

hu781382044

zhangpengsir 发表于 2017-12-16 19:44
最近事务繁多，等下周过后再联系你！

没事，没事，等Zhang sir忙完

zhangpengsir

hu781382044 发表于 2017-12-16 09:54
你好Zhangpeng sir 我是一名高校的研究生，实验室想搭建一个直升机的算法验证平台，初步选定Pixhawk找这个 ...

最近事务繁多，等下周过后再联系你！

hu781382044

你好Zhangpeng sir 我是一名高校的研究生，实验室想搭建一个直升机的算法验证平台，初步选定Pixhawk找这个开源软件平台，现在就直升机调试这一块缺乏经验，不知道您是否有时间过来帮我们调试一下，费用方面我们可以进一步商谈。我这里有亚拓470 和600 ，我留个联系方式给您 电话:13097203503 QQ781382044  期待您的回电联系。

豆芽

楼主还在研究吗，想加个好友请教些问题

豆芽

顶一个

最爱雪儿

zhangpengsir 发表于 2017-10-15 17:53
肯定是定速最适合了。

要在稳定性和效率方面做权衡，PID的适用范围有限，与电装配置、机械感度和转速都 ...

受教了！紫薯补丁

zhangpengsir

肯定是定速最适合了。

要在稳定性和效率方面做权衡，PID的适用范围有限，与电装配置、机械感度和转速都有关系，对于飞机面对的环境也有差别，目前pix的Ardupilot固件PID适应范围还达不到Vbar、MB的水平！

实际飞行中，一般不会变换转速/

最爱雪儿

zhangpengsir 发表于 2017-10-15 15:25
转速变化，飞控瞬间对螺距控制的反应程度；不同转速，PID的适应程度！

按理说，转速变化后，机身振动值也不一样了。假如在自稳模式下，同一套PID应对这种情况的表现如何呢？
所以，按照我的理解，直机还是采用定速比较好。但话又说回来，根据实际情况需要调整定速的转速，导致PID不能很好适应岂不是很麻烦。。。
最近一直在收集资料研究PIX，看了各个大佬的帖子，参考各种中英文材料，从0到初步了解还是有些感触。
还望以后上设备调试了，多多指教！

zhangpengsir

最爱雪儿 发表于 2017-10-15 13:16
想请教张sir，“低空定点-切换转速测试”这个测试的意义是？还请多多指教！

转速变化，飞控瞬间对螺距控制的反应程度；不同转速，PID的适应程度！

最爱雪儿

想请教张sir，“低空定点-切换转速测试”这个测试的意义是？还请多多指教！

hlliu

zhangpengsir 发表于 2017-5-14 13:38
降降舵机电压

谢谢zhangsir，我的舵机供电电压是7V，由于电调BEC输出用了分电板，调整起来太麻烦，我参考了国外一些定高模式振荡的解决方法，普遍是降低ACCEL_Z_P的值，
我觉得两种方法本质上都是一样的，是减小开环增益，避免比例环节太大，引起振荡，

过几天先试一下，希望能成功