基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法

基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法

在此感谢 作者 ID:小明 QQ:1228401538提供的文档帮助资料

航线设计方法一:

1. 连接飞机之前需要做的工作

1.1 打开遥控器,并确保油门处于最低位,SB 开关处于最高位,并且微调全部为 0

1.2 飞机通电(注意:飞机蜂鸣器音乐未播放完之前请勿大幅度晃动飞机)

1.3 打开数传软件并登陆

1.4 打开地面站软件并连接

2 连接地面站

2.1 双击桌面上的图标,启功地面站
基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第1张图片
2.2 启动后界面如下图基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第2张图片
2.3 在主界面右上角选择连接方式为 TCP,波特率为 115200,点击连接。如图在这里插入图片描述

3 检查飞机状态

在每次起飞前我们都应该对飞机做一次简单的检查,检查项目主要包括以下几点

 电池电压检查

 GPS 卫星数量检查

 空速检查

 相机拍照检查
3.1 电池电压检查
基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第3张图片在 hud 面板的左下角检查电池电压,起飞前电压必须在 33.0V 以上,如果低于 33.0V 电池所剩余电量将不足以支持此次飞行。
注意:此为使用 8S 电池电压,
3.2 GPS 卫星数检查
基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第4张图片
在此界面检查 GPS 卫星数量和定位精度在这里插入图片描述
Hdop:定位精度 Sats:卫星数量
每次起飞前卫星数都应该在 12 颗及以上,定位精度都应该在 1 以下,否则飞 机会因为定位不准或精度不够造成偏离航线或 POS 数据与照片位置相差较远。 如果卫星数低于 12 颗或者定位精度大于 1,可将飞机断电从新启动,如果还
是不能解决,或许是因为此处存在干扰源,您需要更换起飞场地。

基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第5张图片 3.3 空速检查
在该位置检查空速(此处数据会因地面站版本原因显示略有不同)在空地无风时

空速数值应在 0-2 之间跳动,属正常现象,轻吹空速管,此处数值会随之增大, 如果数值无变化、或者在无风状态下数值较高,您可能需要检查机头是否安装牢 固,并需要校准空速。
校准方法如下:

 点击“动作”按钮基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第6张图片
选择 PREFLIGHT_CALIBRATION 点击执行动作基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第7张图片
3.4 相机拍照检查
开启相机并用快门线连接到飞机上。
基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第8张图片点击动作菜单,选择 Trigger Camera NOW 点击执行动作,此时会听到相机拍 照声音,如果此时相机不拍照,请检查连接。我们也可以通过拨动遥控器上 SD 开关来触发拍照。

4 航线规划

在这里插入图片描述基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第9张图片
4.1 添加起飞点基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第10张图片
点击”下方添加”添加一个航点,将航点命令修改为 VTOL_TAKEOFF
ALT(起飞高度)设置为 40 米。基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第11张图片在这里插入图片描述
在机头方向(红线为机头方向)前方点击鼠标左键,添加第二个航点,并设置高度为 100 米,我们希望在确保安全的前提下第二点离第一点的距离在 150-300 米之间(太近导致飞机不能完全转换,太远会浪费电量)基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第12张图片在这里插入图片描述
添加第三个点,将命令改为 LOITER_TO_ALT(盘旋到高度)将 Radi(盘旋半径)改为 150 米,ALT(高度)改为作业需要的高度。我们希望盘旋点在确保安全的情况下,能尽可能的处于操作手视线内,这样以便我们的观察飞机是否正常。

4.2 规划任务区域

4.2.1 导入 KML 区域图
基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第13张图片在空白处右击鼠标,选择地图工具,KML 覆盖,基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第14张图片在“打开”面板选择飞行 KMZ 范围图,点击打开基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第15张图片4.2.2 绘制多边形基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第16张图片在空白处右击鼠标选择绘制多边形,添加多边形点。基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第17张图片依次点击范围线顶点,圈选作业范围,为了能保证作业质量,我们希望多边形 范围能超出 KML 范围线区域基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第18张图片4.2.3 作业航线规划面板,右击空白区域选择自动航点,Survey(Grid)进入作业航线规划面板,基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第19张图片在右边 Simple 选项卡下,设置相机、航线高度等信息
Camera:选择相机型号。——我们选择 a7r

Alttude(m):设置任务高度。——此处应和起飞航线第三点高度相同。 Angle(deg):设置航线角度。——生成的航线一般来说都是最优角度,不需要手动修
改,但我们仍可通过修改此处角度来达到更优的航线角度。
Camera top facing forward:设置相机方向,不选择为竖向安装,选择为横向安装——

该设备相机为横向安装,请打勾选中。

Flying speed(est)(m/s):航线内空速。此处一般有值,需要选中删除原来值之后输 入空速值,该设备空速值为 18,通过设置该值可以看到航线内大概飞行时间,可为规划航 线做依据。
Use speed for this mission:是否使用该空速。——因为该设备空速在出厂时已经设置 完成,为避免错误操作所带来不可预想的后果,请不要勾选该选项。
Add Takeoff and land WP’S:是否添加起飞航点。——由于起飞航线已手动规划完毕, 请不要勾选该选项。
Use RTL:是否使用返航;——不使用,请不要勾选该选项。 Split into x segments:跨越航线飞行。——不使用,请设置为 1.

Display 显示菜单——以下参数选中为显示,反之不显示 Boundary:范围线 建议选中
Markers:转弯点 建议选中 Grid:自动生成的航线 建议选中 Internals:拍照点 建议不选
Footprints:电脑自动计算出的拍照范围 建议不选 Advanced Options:高级菜单 必须选中基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第20张图片
在右边 Grid Options 选项卡下,设置重叠率,以及航线外伸距离
Distance between lines:航线间距离——为电脑自动生成,请不要修改。

Overshoot;leadin:航线向外延伸距离——设置为 100 米,请不要更改。 Starfrom :请选择 home
Overlap【%】:航向重叠率 请根据项目需求设置 Sidelap【%】:旁向重叠率 请根据项目需求设置 Cross grid 交叉航线——请不要勾选
Corridor 带状航线——请不要勾选
基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第21张图片Camera config 里面的参数为相机参数,请不要手动修改。
4.2.3 在设置完参数之后可以通过界面下方 stats 来查看任务信息在这里插入图片描述
基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第22张图片在确定航线规划无误后可点击 accept 按钮来生成航线基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第23张图片

5 降落航线

确认航线后,生成如下界面基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第24张图片首先,请清除多边形,在空白处点击鼠标右键,绘制多边形,清除多边形基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第25张图片添加过度点:在家的附近添加航点,高度需和航向内高度一致基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第26张图片注意:此点是为了引导飞机以任务高度在确保安全的情况下进行返航,如果不添加此过度 点,飞机将会在返航的时候降高,这是非常危险的操作,请务必注意。 添加盘旋点:在空旷处添加航点,将命令改为 LOITER_TO_ALT(盘旋到高度)将 Radi
(盘旋半径)改为 150 米,ALT(高度)改为 100 米。
基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第27张图片注意:设置盘旋点的时候应留给飞机足够的盘旋空间,如果条件不允许,可与盘旋上升点

重合,如若周围无高大建筑物或树木,可将高度适当降低(最低为 80 米)。

添加降落引导点:在飞机后方 100 米左右添加降落引导点,并将高度设置为 80 米。
基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第28张图片注意:我们希望飞机在起飞和降落的时候能遵循逆风起、逆风降的原则,而我们在准备的 时候就已经将机头朝向逆风方向,所以该引导点应该放到飞机正后方,如果条件不允许, 或风速较小,也可以将此点设置到其他位置,但请注意航线上应无建筑物遮挡,或高大树 木。
添加返航点:在空白处点击右键,选择返航。
基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第29张图片4.4 检查航线,请严格按照以上操作流程来检查航线与航点命令,确保作业安全。

6 航线保存与写入基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第30张图片点击“保存航点文件”按钮,可将航线保存为文件,以便后期应用。

点击“写入航点”按钮,将航点信息写入到飞控基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第31张图片在空白处点击右键,点击清除任务,将任务清除基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第32张图片在点击“读取航线”按钮,从新读取航线,再次检查,以防航线未能正确写入。

7 起飞

切换到飞行数据界面,将遥控器开关 SB 切到最上面,此时地面站应显示 Qstabilize 模式,如下图:基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第33张图片
再次检查空速,GPS 卫星数无误,相机及电池盖安装到位,就可以起飞,

先将遥控器左边摇杆拉到右下角 3 秒左右,待飞机螺旋桨开始转动后,将 SB 开关切 到最下边,此时飞机转入自动航线模式,会自动执行任务,并返航。

8 终止作业,

如果在飞行任务中遇到天气原因,需要终止作业,可以在地面站操作,将飞机返航, 操作顺序如下:
在航线规划中找到返航引导点的航点编号
基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第34张图片在飞行数据动作里面选择该航点编号,并点击设置航点。基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第35张图片

航线设计方法二:

基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第36张图片基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第37张图片基于MIission planner的VTOL垂直起降固定翼航线设计方法_第38张图片

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