使用空速传感器

Plane 支持使用空速传感器,这对大风天气、慢速飞行和自主着陆都有帮助。但不建议大多数新用户使用,因为这需要额外的调整,并增加了一层控制设置。

下文将介绍如何将传感器连接到(飞行)控制器并进行设置。安装空速传感器后,不要忘记 校准!

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ARSPD_USE

ARSPD_USE 使自动节流阀模式使用空速,而不是 TRIM_THROTTLE 作为目标节流阀设定值(通过 TECS(全能量控制系统)速度和高度调整指南 根据高度控制过程中的需要)。如果设置为 0,(飞行)控制器将继续显示和记录空速,但如果设置为 1,则仅使用空速传感器读数进行控制。 如果设置为 2,则仅在油门空转时使用空速传感器读数进行控制(对于螺旋桨后装有空速传感器的滑翔机非常有用)。

如果使用了空速传感器,油门杆将在 "巡航 "和 "全地形飞行 "模式下设定目标空速,同时保持目标高度。在 "自动 "和 "引导 "模式下,它将使用 空速巡航 除非 涡流 启用并使用油门杆改变速度,或向载具发送 MAVLink 更改速度的命令。

空速传感器类型

空速传感器可以是模拟的,也可以是数字的。模拟传感器连接到(飞行)控制器上的 A/D 转换器输入引脚,而数字传感器则使用 SDA 和 SCL 外部数字 I/O 引脚或通过 DroneCAN 连接到(飞行)控制器的外部 I2C 总线。类型由 ARSPD_TYPE 参数。模拟传感器为 2 型,DroneCAN 传感器为 8 型,受支持的 I2C 总线数字传感器为其他编号。

如果没有传感器,请务必设置 ARSPD_TYPE ArduPilot 会计算一个无传感器空速估计值,在没有传感器或传感器失效的情况下使用。 ARSPD_TYPE 必须设置为零,以便在没有传感器的情况下显示该值。

警告

许多空速传感器对光线敏感。除非您确定所使用的特定传感器对光线不敏感,否则为了避免测量误差,传感器应进行遮光处理。

(飞行)控制器空速连接

列出了数字式和 DroneCAN 式空速传感器的清单 低于.

I2C

将空速传感器连接到(飞行)控制器的 I2C 端口(或 I2C 分路器模块)。连接 ARSPD_BUS 参数必须针对用于连接传感器的总线进行设置。通常默认值为 "1",对应于通常指定用于连接传感器的 I2C 总线。但如果传感器连接到另一条 I2C 总线(如罗盘,或在某些(飞行)控制器上被错误分配),则需要将其更改为 "0"。如果传感器无法初始化(如果出现这种情况,将发送一条 GCS 信息),则尝试更改总线编号并重新启动。

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要启用数字空速传感器,请将(飞行)控制器连接到 Mission Planner(或 OS X 的 APM Planner),然后选择 "配置 "菜单下的 "可选硬件/空速 "选项卡。使用 "类型 "下拉框选择传感器类型。引脚下拉框不使用,可以忽略。选中 "Use Airpeed(使用空速)"复选框以在控制中使用它,或者在下面讨论的飞行校准过程中不选中它,以便在使用前检查其运行情况。

DroneCAN

将传感器连接到 AutoPilot 的 DroneCAN 端口,在上述类型下拉框中选择 DroneCAN,并酌情勾选 "使用空速 "框。

模拟空速传感器

模拟传感器现已基本停产。数字传感器在温度方面更加精确和稳定。ArduPilot 仍然支持这些模拟传感器,但它们并不是首选。参见 模拟空速传感器.

安装皮托管

在飞机上安装空速传感器时,请使用套件中的套管(套件中附带的单管可同时测量静压和总压)。在 EasyStar您需要将其穿过驾驶舱内的泡沫,使其直指气流(先在泡沫上钻或切一个小孔)。确保管子侧面的孔没有被盖住。它们应至少超出机头 1 厘米。首先将从后面出来的两根管子连接到空速传感器。直接从后面出来的管子应插入顶部端口,而以一定角度伸出的管子应连接到空速传感器的底部端口。

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如果在机头装有螺旋桨的飞机上使用 Plane,则必须在一侧机翼外侧安装空气垂管,距离机身至少一英尺,以便处于螺旋桨气流之外。

参见 皮托管考虑因素 获取更多有关皮托管和放置注意事项的信息。

检查操作

您可以使用Mission Planner地面站或其他地面站检查空速读数。只需对着皮托管吹气或用手指按压皮托管,观察其反应。在静止的空气中,零值和小值(2-3)之间的振荡是正常的。空速随压力的平方根变化,因此在压差接近零的情况下,压力变化很小,空速就会有很大变化,而在飞行速度下,压力变化要大得多才能产生类似的速度变化。如果您看到的大多是 0、1、2,偶尔会跳到 3 或 4,请将其视为正常现象。在飞行速度下,您不会看到这种变化。

校准

在初始化过程中,(飞行)控制器会自动将空速传感器的读数归零,因此在大风天气时,最好在俯仰管上盖一个宽松的盖子,以遮挡前孔和四个小侧孔的风。该盖子应在通电前安装,并在飞行前取下。如果您忘记这样做,可以随时盖上盖子,并使用Mission Planner地面站的 "飞行前校准 => 执行操作 "重复空速自动归零。

备注

DLVR 型空速传感器不需要在初始化时进行校准,并且允许 ARSPD_SKIP_CAL 设置为 "1",从而避免了在初始化过程中盖住皮托管。

空速读数标度因数使用 ARSPD_RATIO 参数。平面具有自动校准功能,可调整 ARSPD_RATIO 只要飞机在飞行过程中频繁改变方向,就能自动实现。正常的航模飞行场地电路模式或位置悬停将实现所需的方向变化,而越野飞行则不会。要启用自动空速传感器校准,请设置 ARSPD_AUTOCAL校准空速传感器 了解更多详情。

校准保障措施

为了防止空速传感器在开机过程中进行地面静态校准或意外更改偏移或比率参数时出现误判,有三个参数可供使用。如果地面速度在几秒钟内持续低于所报告的空速,则通过 ARSPD_WIND_MAX即视风速大于该值时,可禁用传感器以避免错误报告。如果视风速回落到该值以下,则可重新启用传感器。这些操作由 ARSPD_OPTIONS.

如果视风速超过 Arspd_wind_warn.它可以代替或与上述功能一起使用

失败

空速传感器失灵会导致飞机失速或超速,ArduPilot 很难检测到这一点。同样,在地面初始化过程中,如果没有遮盖坑管以防止风扰乱校准,也会发生偏移校准错误,从而导致读数严重不准确。以下参数可用于帮助检测这些情况,并对传感器故障发出警告和/或禁用传感器。

ARSPD_WIND_MAX 可用于设置载具所能看到的最大预期风速。然后将其与 GPS 地面速度结合使用,以检测空速传感器是否出错。 Arspd_wind_warn 可以设置为较低的速度,以便在空速传感器失效之前向操作员发出警告。 ARSPD_OPTIONS 可以设置为允许根据该风速指标禁用传感器,第二个选项位允许在解决风速误差后重新启用传感器。

AHRS_WIND_MAX 设定用于导航的最大允许空速和地速差。

默认情况下,这些功能是禁用的。

EKF3 耦合力和车道切换 是处理空速传感器故障的另一种方法。

空速传感器可从 ArduPilot 合作伙伴处获得:

I2C

DroneCAN

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