ArduPilot H743 Dual BMI270 Mark4 四轴DIY简单功能验证

ArduPilot H743 Dual BMI270 Mark4 四轴DIY简单功能验证

  • 1. 源由
  • 2. 梳理
    • 2.1 基本配置
    • 2.2 滤波配置
    • 2.3 FPV-VTX配置
    • 2.4 FPV操控
    • 2.5 自适应PID调参
    • 2.6 电传配置
  • 3. 视频
    • 3.1 FPV操控性
    • 3.2 路点巡航
    • 3.3 救援模式
  • 4. 总结
  • 5. 参考资料
  • 6. 补充说明--问题集中回答

1. 源由

基于Mark4机架的Ardupilot DIY已经集成了不少功能,且基本上形成两种操作方式:

  1. FPV航模第一人称飞行,体验感受与Betaflight基本类似
  2. 采用Mission Planner或者QGC进行操控飞行,体验感受与无人机地面站软件操作类似

稍微欠缺的部分:

  1. 电传控制距离需要适当的优化(天线,模块发射功率/接收灵敏度,当前胶棒天线是2dBi)
  2. 挂载摄像头吊舱(Gimble),使用高清摄像头(卡录+图传)
  3. 障碍物规避(避障传感器的集成)
  4. 视频AI功能(Companion Computer应用):跟踪、识别、决策等

在进行后续工作之前,把之前整理的内容进行一些整理(打个基线),以此作为新的出发点。

2. 梳理

整个梳理从几个方面进行罗列,具体内容如有重复就不再展开,将会以整理+补充说明的方式给出内容。

2.1 基本配置

  • 硬件适配方面:

ArduPilot硬件AOCODARC H7DUAL配置文件讨论

  • 软件配置方面:

a) ArduPilot开源代码之H743+BMI270x2+ChibiOS配置适配
b) ArduPilot之H743+BMI270x2+First Normal Takeoff
注:因为配置文件最终进行了UART序号的修改,请以b)链接给出的相关配置数据为准。

2.2 滤波配置

  • Mark4机架振动方面:

ArduPilot飞控开源代码之滤波设置
注:该DIY的机架由于多次炸机,以及本身性能问题,存在一些特殊性(电机轴可能有稍许倾斜带来的振动),因此需要进行参数调优。

2.3 FPV-VTX配置

鉴于模拟图传诸多规格以及Ardupilot适配兼容的问题,需要妥善处理pandarc-VT5804ML1的功率表格。

ArduPilot之H743遗留配置问题解决

2.4 FPV操控

  • Anti-Gravity特性:

ArduPilot之H743快速加减油门抬头现象分析
注:猛推油门出现的四轴抬头/低头问题Betaflight处理的还是非常不错的,Ardupilot主要用于大型机,因此这块特性的支持并不是太好,不过好在4.4.0开始支持了。

  • Rate参数设置:

这块内容因人而异大家可以根据自己的习惯进行设置。

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

  • 油门设置:

这块内容与电机性能、电池性能、习惯都有关系。
笔者这里用的是3S旧电池,性能不怎么好,所以配置可能相对激进点。
MOT_THST_EXPO: 设置油门响应曲线
MOT_THST_HOVER: 设置悬停的油门大小

在这里插入图片描述

2.5 自适应PID调参

建议新机可以自动调参,但是如果炸过机的,本身也有各种问题的,还是手工调吧,否则效果不理想。

ArduPilot之H743自动PID调节

2.6 电传配置

关于电传前面已经用过一个 SnapAirUnit的工程样品,当然这块板子天线性能方面确实存在一定问题。

更换了433就好很多,尽管依然不够理想,主要存在以下问题:

  1. 天空端433MHz 发射功率100mW
  2. 接收/发射都采用了胶棒天线

说明下这块F743飞控的丝印可能存在一些问题,或者需要修改硬件适配文件。

ArduPilot之433电传模块集成之H7Dual飞控Rx/Tx丝印问题

3. 视频

3.1 FPV操控性

Ardupilot 4.4.0 beta3 RC EXPO 0.75 Rate 400 实在,油门还是有点肉 + 肥鲨眼镜断电瞬间

Ardupilot 4.4.0 beta3 THST EXPO 0.65 3S响应灵敏度有提升

3.2 路点巡航

Ardupilot 4.4.0 beta3 Mark4 + Mission Planner + 路点巡航

Mark4 ArduPilot + QGC 城北公园

3.3 救援模式

Mark4 ArduPilot RTL & Radio Fail Safe

4. 总结

鉴于分析了Betafligh的救援模式和iNav的意外经历,目前看Ardupilot还是相对来说远航会更加安全可靠。

【1】iNav开源代码之严重炸机 – 危险隐患
【2】Betaflight飞控之FAILSAFE机制

当然,后续也会去飞下山,让大家领略下飞山的感受,哈哈!

关于这个救援场景方面,也在研究中,希望后续能有更好改善和了解。

航模飞控之FAILSAFE机制

5. 参考资料

【1】 ArduPilot硬件AOCODARC H7DUAL配置文件讨论
【2】 ArduPilot开源代码之H743+BMI270x2+ChibiOS配置适配
【3】ArduPilot之H743+BMI270x2+First Normal Takeoff
【4】ArduPilot飞控开源代码之滤波设置
【5】ArduPilot之H743遗留配置问题解决
【6】 ArduPilot之H743快速加减油门抬头现象分析
【7】 ArduPilot之H743自动PID调节
【8】 ArduPilot之433电传模块集成之H7Dual飞控Rx/Tx丝印问题

6. 补充说明–问题集中回答

有好多小伙盘也问我关于干扰的问题,其实这里面主要干扰是以下几个问题:

  1. 图传信号干扰(模拟尤为突出)
  2. GPS信号干扰
  3. 磁力计干扰
  4. 接收机干扰
  5. 电传干扰

关于我的模拟图传视频信号比较好的问题,我想大概率是和我的这根天线摆放是有关系的。主要是以下几个问题:

  1. 天线是比较长的,可以超过电池搞不(“死亡掉头”,信号不会遮挡);
  2. 通过支架固定,稍有一个角度,因为这种天线信号通常是一个绕天线的椭球(能发挥最大的信号发射效果);

关于磁力计的问题,那就是霍尔效应,要避开附近大电流器件(电机供电线、电池等),一般来说有支架的用在支架上,通常问题不大。


关于GPS信号的问题,请详细参阅:

【1】ArduPilot之GPS Glitch问题&M8N模块配置
【2】四轴飞控DIY Mark4 - 优化后续二


信号的频段尽量分开:

  • 5.8G 视频信号
  • 915MHz 遥控信号
  • 433MHz 电传信号

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