（1）ADS-B接收机

文章目录

        前言

1.1 所需硬件

1.2 连接到自动驾驶仪

1.3 设置

1.4 ADSB输出配置

1.5 启用载人飞行器避障功能

1.6 飞行器数据库

1.7 开发者信息包括模拟

---

前言

本文介绍了如何安装和配置 ADS-B 模块，以便你的飞机能够知道附近的其他飞机和空中交通管制，并/或向其传送信息。这也使地面上的飞行员能够知道附近的有人驾驶飞机，并可选择让飞行器自动避开它们。

---

ADS-B（又称自动依赖监视广播）(Automatic Dependent Surveillance Broadcast)是一种空中交通监视技术，使飞机能够被空中交通管制员和其他飞行员准确跟踪，而不需要传统雷达。

！Warning

避让功能是仍在开发中的新功能，应谨慎使用。如果启用了 ADSB 避让功能，强烈建议设置RCx_OPTION = 38 (ADSB Avoidance En)功能，以便在空中时轻松禁用，如果有此需要。

1.1 所需硬件

这些传感器可以直接从 uAvionix 或 Sagetech 购买，也可以从以下经销商处购买：

• USA：Unmanned Systems Source
• R Cubed Engineering
• U.K：Unmanned Tech
• Germany：UAV Store

1.2 连接到自动驾驶仪

ADSB 接收机应连接到自动驾驶仪的串行端口。接收器的安装应使天线呈垂直方向。

1.3 设置

设置 ADSB_TYPE 参数，以配合接收机的串行通信协议。

接收器所连接的串口应配置成也与 ADSB 接收器的协议相匹配：

ADSB Protocol	ADSB_TYPE	SERIALx_PROTOCOL	SERIALx_BAUD
MAVLINK	1	MAVLink2 (2)	57600
Sagetech	2	ADSB (35)
UCP	3		115200
Sagetech MX	4

例如，如果你将 uAvionix Ping2020i 插入自动驾驶仪上指定为 SERIAL4 的 UART，你会设置：

• SERIAL4_PROTOCOL为 2（指 MAVLink2）；
• SERIAL4_BAUD 57（指 57600）。
• ！Note

ADSB 接收机的规格可能只说明 MAVLink 为协议。在这种情况下，首先尝试 MAVLink2，如果不成功，就用 MAVLink 作为串口协议。

在做出这些改变后，你需要重新启动你的板子。

为了使 ADSB 数据流向 GCS，你要检查你的 StreamRate 参数。在某些情况下，它已经被设置好了，但最好还是检查一下。这些速率在每个遥测中都是可以调整的，比如在连接高带宽和低带宽的情况下。调整速率的参数将取决于你的 GCS 连接到哪一个。在大多数情况下，它是 telem1。

• SR1_ADSB 5（指 5Hz）。

一旦投入使用，大约 50 公里范围内的飞机应出现在地面站地图上。

为了测试系统，你可以与 flightradar24.com 上显示的航班进行比较。

1.4 ADSB输出配置

！Warning

确保你有正确的权限，使用能够发射的 ADSB 硬件。你将会在空中交通管制员的机场雷达上显示出来!

以下参数用于配置 ADS-B 输出：

• ADSB_ICAO_ID：ICAO_ID 该飞机的唯一飞行器识别号码。这是一个限制在 24 位的整数。如果设置为 0，那么将随机生成一个。如果设置为 -1，则不发送静态信息，假设收发器是预编程的；
• ADSB_EMIT_TYPE：ADSB 对发射转发器信号的飞行器类型的分类。默认值为 14（UAV）；
• ADSB_LEN_WIDTH：飞机的长度和宽度尺寸选项，长度和宽度单位为米。在大多数情况下，使用 1 的值表示最小的尺寸；
• ADSB_OFFSET_LAT：GPS 天线的横向偏移。这描述了飞机上 GPS 天线中心的物理位置偏移；
• ADSB_OFFSET_LON：GPS 天线的纵向偏移。这通常被设置为 1，由传感器应用；
• ADSB_RF_SELECT：收发器射频选择 Rx 启用和/或 Tx 启用。这只影响可以 Tx 和/或 Rx 的设备。只有 Rx 的设备会覆盖这一点，使其总是只有 Rx；
• ADSB_SQUAWK：向 ATC 广播的 Squawk/Transponder（模式 3/A）代码，通常由你的 ATC 为某一特定航班分配。在美国/加拿大，默认的 Squawk 代码是针对 VFR 的，是 1200。欧洲和澳大利亚的大部分地区使用 7000。如果设置了一个无效的八进制数字，那么它将被重置为 1200；
• ADSB_OPTIONS：允许启用某些设备的特定功能，并允许在某些飞行器失控保护"鸣叫"紧急代码。

在许多情况下，默认值是可以的，除了 ADSB_RF_SELECT 需要打开发射机外，你不需要改变任何这些。ADSB_RF_SELECT 发射位在启动时被清空，以确保你只在有意启用时进行发射。

在 uavionix.xml 中为 ADSB 提供了额外的 MAVLink 信息，允许 GCS 设置所有这些选项。即 msg UAVIONIX_ADSB_OUT_CFG 和 UAVIONIX_ADSB_OUT_DYNAMIC，其中 _cfg 是唯一可以指定自定义呼号的地方。

！Note

Mission Planner 的转发器标签不会向 Sagetech 的 XP 系列转发器发送正确的信息。为了改变工作模式，可以使用 Sagetech 的工程 GUI 将转发器设置为 ALT 模式，以确保传输与飞行控制器的工作。

1.5 启用载人飞行器避障功能

ArduPilot 包括一个飞行模式，AVOID_ADSB，它试图根据 ADS-B 传感器的输出来避免有人驾驶的飞行器。当有必要根据下面的参数进行避让时，自动进入该模式。当威胁过去后也会自动退出。

要启用该功能，请与地面站连接并设置以下参数：

• AVD_ENABLE：设置为"1"以启用基于 ADS-B 的避让（设置后可能需要刷新参数）；
• AVD_F_DIST_XY：以米为单位的水平距离，应被认为是近失误；
• AVD_F_DIST_Z：在飞行器上方或下方的垂直距离，以米为单位，应被视为近似事故；
• AVD_F_TIME：在预计发生近距离碰撞前多少秒（基于飞行器的当前位置和速度），飞行器应开始 AVD_F_ACTION；
• AVD_F_ACTION：控制飞行器应如何应对预计的近距离碰撞（即 2：爬升或下降，3：水平移动，4：垂直 3D 移动，5：RTL 或 6：悬停）；
• AVD_F_RCVRY：设置飞行器在清除了近失区后的行为方式（即 1 = 恢复以前的飞行模式）。

注意：有同等的"警告"参数（即 AVD_W_DIST_XY），可用于调整何时在地面站出现对飞行员的警告。

在 ArduPilot 固件 4.0 及以后的版本中，可以通过 RC 通道的开关来启用或禁用进入该模式，通过设置 RCx_OPTION = 38 (ADSB Avoidance En)。如果 RC 的 PWM > 1800us，那么如果有威胁出现，就会启用进入该模式。

1.6 飞行器数据库

当启用时，ADS-B 库最多可以存储 50 个由 ADS-B 接收器探测到的飞行器信息，但可以通过 ADSB_LIST_MAX 参数进一步限制。由于其他功能的一些实验性工作，如 EKF2，可用的 RAM 可能会受到限制。值得注意的是，当 ADSB 被禁用时（ADSB_TYPE = 0），那么内存就会被释放，有效地释放出大约 1KB 的 RAM。当启用时，检测到的飞行器列表每秒钟检查一次，以发现潜在的冲突。

1.7 开发者信息包括模拟

数据是通过 ADSB_VEHICLE 消息(ADSB_VEHICLE message)传输的。当 ArduPilot 收到时，它将使用 SRx_ADSB 值进行流式传输，其中x是遥测端口号，该值是每秒要流式传输多少飞行器。如果使用 telem1，流率参数将是 SR1_ADSB。列表将不会重复超过 1 秒的速度。这种灵活性对于节省数据链路的带宽很有用，但也允许高速链路的最大更新率，如机载配套计算机。

ArduPilot 的 SITL 包括对支持 ADS-B 的飞机进行模拟。要启用这个功能，你必须有 pymavlink v1.1.70 或更高版本。如果你有一个旧版本，请使用：

sudo pip install --upgrade pymavlink MAVProxy

使用 SIM_ADSB_COUNT 参数设置要模拟的飞机数量。可以通过设置参数'SIM_ADSB_TX'来启用 Ping2020 模拟支持。ADS-B 的其他模拟选项也存在，都以 SIM_ADSB_ 开头。

使用 USB-Serial 转换器将硬件 ADS-B 接收器插入你的计算机，或使用 PingUSB，将允许你在模拟中叠加真实的 ADS-B 交通。你可以通过这种方式调用 SITL 来实现这种效果：

sim_vehicle.py -v ArduCopter -A "--uartC uart:$SERIAL_DEVICE:57600"

其中 SERIAL_DEVICE 在 Linux 系统上可能是/dev/serial/by-id/usb-FTDI_FT232R_USB_UART_A4008ZND-if00-port0（用命令 ls /dev/serial/by-id/* 或 ls /dev/ttyS* 查找有效的串行设备列表，用于 Cygwin 的 COM 端口）。一旦 SITL 启动，可能需要设置 SERIAL3_ 参数：

:ref:`SERIAL3_PROTOCOL` 1

:ref:`SERIAL3_BAUD` 57600