防撞功能

防撞功能用于自动减速或制动,以免飞机撞上障碍物。

该功能可在多旋翼飞行器的定点模式(Position mode)中启用,在写入指令时,还需要一台机载计算机。

如果您的飞机速度太快,防撞功能可能无法达到预期效果。 (在编写本文档的阶段) 此功能仅在速度不超过4m/s的飞机上测试过。

概述

要在PX4上开启/配置防撞功能,请设置参数:最小安全间距(MPC_COL_PREV_D)。

该功能需要来自外部系统(发送自 OBSTACLE_DISTANCE 消息) 或连接到飞行控制器的 距离传感器 提供的障碍物信息。

防撞*功能目前必须与机载计算机配合使用! 基于直连到飞控的距离传感器的防撞功能也将很快上线。

飞机一旦检测到障碍物就开始制动。 朝向障碍物的速度设定值将线性降低,在达到最小安全距离时将降低为零。 如果 (由于过冲或者外力) 飞机越过最小安全距离,动力系统将启动反向推力使飞机远离障碍物。

但只有 朝向 障碍物的速度分量才会受到影响。 如果遥控器发出沿障碍物切线方向移动的指令,将正常执行。 因此,如果载具以一定角度接近障碍物,载具会逐渐减速,直到最小安全距离,然后沿着平行于表面的方向“滑行”,直到原运动方向恢复畅通。

防撞功能主动调整速率设定值时,通过 QGroundControl 用户会收到通知。

PX4 (软件) 设置

QGroundControl 中设置以下 参数

  • MPC_COL_PREV_D - 设置最小安全距离(飞机靠近障碍物的最小距离)。 设置为负值将禁用 防撞 功能。

    调参应根据期望 的最小距离与飞机大致的速度。

机载计算机设置

机载计算机应在检测到障碍物时上传OBSTACLE_DISTANCE的消息流。

消息发送的最低频率必须由飞机速度决定 - 频率越高留给载具识别障碍物的反应时间越长。

对该系统的初步测试使用的载具移动速度为4m/s,OBSTACLE_DISTANCE 消息以 30Hz (视觉系统支持的最大频率) 发出。 在更高的速度或更低的距离信息更新频率下,该系统应该也能达到不错的效果。

测试样机使用的软硬件平台分别是:Auterion IF750A多旋翼平台,来自PX4/avoidance代码仓库的 local_planner避障软件。

软硬件的配置应遵照 PX4/avoidance 代码仓库的说明。 要发出 OBSTACLE_DISTANCE消息,必须使用rqt_reconfigure工具,并将参数send_obstacles_fcu设置为true。

PX4距离传感器

PX4目前尚不支持基于直接连接到飞控的测距仪的防撞功能。 我们将尽快上线该功能。

Gazebo设置

防撞功能支持Gazebo仿真测试。 设置方法请遵照PX4/avoidance的说明。

© PX4 Dev Team. License: CC BY 4.0            Updated: 2018-12-13 19:36:53

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