光学流量传感器测试和设置

测试传感器

将传感器连接至(飞行)控制器后,使用Mission Planner地面站连接至(飞行)控制器并打开 "飞行数据 "屏幕的 "状态 "选项卡。如果传感器正在运行,您将看到 opt_m_x、opt_m_y 和 opt_qua 值均不为零。

../_images/PX4Flow_CheckForData_MP.png

机上校准

如果载具有 GPS,机上校准程序是获得良好校准的最简单方法:

  • 设置 RCx_OPTION = 158(Optflow 校准),以允许从以下位置开始校准 辅助开关

  • 将 EKF3 设置为使用 GPS(默认值)

  • 在 Loiter 模式下将飞行器飞行至少 10 米(越高越好,但要在测距仪的限制范围内)。

  • 将辅助开关拉高以启动校准

  • 使用滚动杆和俯仰杆来回摇摆载具的滚动和俯仰方向

  • 检查 GCS "信息 "选项卡是否有如下确认校准完成的输出结果

流量计: 已开始
流量计: x:0% y:0%
流量计: x:66% y:6%
流量计: x:100% y:74%
流量计: 样本 收集的
流量计: 标量x:0.976 合适: 0.10   <-- 降低 "适合"; 价值观  更好
流量计: 鳞片状:0.858 合适: 0.04
流量计: FLOW_FXSCALER=30.00000, FLOW_FYSCALER=171.0000

另一种方法可以避免在校准和测试之间降落和更改 EKF3 参数,即设置 GPS/Non-GPS 过渡 这样飞行员就可以在飞行中手动切换 GPS 和光流。假设飞行员使用遥控输入 8(2 位开关)启动校准,并使用遥控输入 9(3 位开关)在 GPS 和光流之间切换,则完整参数列表如下

基于日志的校准

要使用日志文件数据校准传感器,请按照以下步骤操作:

  1. 连接(飞行)控制器,通过设置 日志_解除警报 至 1

  2. 找一个表面有纹理、光线充足(自然光或强烈的白炽灯)的地方

  3. 拆除螺旋桨(安全第一)

  4. 接通载具电源,将水平仪放在远离身体和眼睛的位置

  5. 在大约一秒钟的时间内,围绕滚动中的载具旋转 -15 至 +15 度,然后再返回。重复 5 到 10 次。在旋转过程中,闭上一只眼睛,就能使传感器中心与背景保持静止。

  6. 围绕载具俯仰轴重复。

  7. 下载数据闪存日志并绘制 OF.flowX, OF.bodyXIMU.GyrX 数据。它应该是这样的

    ./_images/OF-roll-calibration.png
  8. 如果 OF.flowX 大于或小于 OF.bodyX则可以通过更改 FLOW_FXSCALER 规范

  9. IF OF.bodyX 不相关或与 IMU.GyrX,"...... 偏航方向 参数设置可能不正确,或者流量传感器没有朝下

  10. 绘制 OF.flowY, OF.bodyYband, IMU.GyrY 数据。它应该是这样的

    ./_images/OF-pitch-calibration.png
  11. 如果 OF.flowY 大于或小于 OF.bodyY则可以通过更改 FLOW_FYSCALER 规范

  12. IF OF.bodyY 不相关或与 IMU.GyrY,"...... 偏航方向 参数设置可能不正确,或者流量传感器没有朝下

量程传感器检查

检查 EKF5.meaRng 流量传感器校准测试闪存日志中的信息。检查以下内容:

  1. 可进行连续量程测量。

  2. 它在地面上输出的距离是预期值的 10 厘米(请记住,在载具翻滚或俯仰时,测得的距离会增加,因为激光是在斜面上测量的)

臂前检查

要允许在没有 GPS 的情况下在 Loiter 启动和起飞,应关闭 GPS 启动检查,如下图所示。取消选中 "全部 "和 "GPS",并选中所有其他选项。

../_images/OptFlow_ArmingChecks.png

首次飞行

  1. 设置 EK3_SRC1_VELXY = 0(在此阶段,我们不希望 EKF 使用光流)

  2. 在 50 厘米至 3 米的高度范围内,以小倾角在 STABILIZE 或 AltHold 条件下悬停,或在 QSTABILIZE 或 QHOVER 条件下悬停。

  3. 下载闪存日志,并在Mission Planner地面站中绘制以下内容

  4. EKF5.meaRng 应与载具高度变化相关联

  5. OF.flowXOF.flowY 应不尽相同

  6. OF.bodyXOF.bodyY 应与 IMU.GyrX 和 IMU.GyrY 一致

第二次飞行

警告

要安全地完成这次飞行,飞行器周围至少需要 15 米的净空。如果光流速度估计不准确,您将几乎没有预警,飞行器可能会很快倾斜到最大倾斜角。

  1. 设置 EK3_SRC1_VELXY = 5 和 EK3_SRC1_POSXY = 0,使 EKF 忽略 GPS 并使用流量传感器

  2. 确保发射机上有可用的位置悬停和悬停模式。

  3. 在地面控制站地图上设置 "EKF 原点"。在Mission Planner地面站中单击右键,选择 "在此设置原点",并选择设置 "在此设置 EKF 原点"。

  4. 在位置悬停状态下起飞,将旋翼飞行器/垂直起降固定翼飞行器升至约 1 米的高度

  5. 如果飞行器开始加速离开或出现不稳定的俯仰或滚动运动,则切换到悬停并着陆。您需要下载日志文件并分享到 论坛 以了解原因。

  6. 如果它能保持位置不变,那么恭喜你,你成功了,现在可以开始尝试改变高度,并在位置悬停模式下移动它了。

[/site]

正常运行设置

  1. 设置 ek3_src_options = 0 表示禁用 FuseAllVelocities

  2. 设置 EK3_FLOW_DELAY 取决于光学流量传感器

  3. 设置 EK3_SRC1_POSXY = 3(来自 GPS 的主水平位置,设为 0 时仅使用光流量传感器)

  4. 设置 EK3_SRC1_VELXY = 5(来自 OpticalFlow 的原始水平速度)

  5. 设置 EK3_SRC1_POSZ = 1(来自气压计的主要垂直位置)

  6. 设置 EK3_SRC1_VELZ = 0(无主垂直速度传感器)

  7. 设置 EK3_SRC1_YAW = 1(主要偏航/航向来自罗盘)

  • 此外,GPS 还可以使用 EKF 光源切换功能与 OpticalFlow 协同工作。

  • 参见 GPS / 非 GPS 转换 了解有关 EKF 信号源切换的信息。

备注

当飞行器启用了光流传感器(以及测距仪)并将其指定为唯一的水平位置源时(例如 EK3_SRCx_VELXY``=OpticalFlow EK3_SRCx_POSXY``=无) 载具 飞行 a 试验 受控 模式 需要 a 位置 估价 (即 位置悬停 PosHold) 载具 爬升 以上 测距仪的 最大 高度 指定 `RNGFNDx_MAX_CM.这是一种安全机制,否则当飞行器飞出测距仪范围时,EKF 失效保护装置就会触发。

视频示例(Copter-3.4)