起飞前舵面偏转测试说明

  • 起飞前需确认固定翼模式下舵面的偏转方向正确,避免出现控制出错。一般情况下,飞机整机安装完成后,且未拆装机体、未更改遥控器配置或飞控的 actuator 参数,无需重复测试。但如果发生以下任一情况,必须重新进行地面测试
  • 飞控重新接线;
  • 修改遥控器相关配置;
  • 调整飞控中 actuator 相关参数。

重心配平

重心配平的重要性

重心配平是无人机飞行前的关键检查步骤,直接影响飞行稳定性和操控性:

  • 飞行稳定性:正确的重心位置确保无人机在飞行过程中保持稳定的姿态
  • 操控响应:合适的重心分布使无人机对操控指令的响应更加灵敏和准确
  • 安全性:避免因重心偏移导致的失控风险
  • 燃油效率:优化的重心位置可减少飞行阻力,提高续航能力

正确的重心位置

  • ⚠️注意:出厂前已配置好重心位置,无需额外操作。如果添加其他设备,需要重新考虑重心
  • 对于 SwiftWing S7 VTOL 无人机,推荐的重心位置为下图所示两侧标记位置

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重心配平方法

  1. 准备工作

  2. 确保无人机处于装配完成状态,包括安装电池、 payload 等所有必要设备

  3. 配平步骤

  4. 固定翼模式配平

    1. 双手托住无人机的配平参考点,检查无人机是否保持水平
    2. 若机头下沉,说明重心偏前,需要将电池或重物向后调整
    3. 若机尾下沉,说明重心偏后,需要将电池或重物向前调整
  5. 检查验证

  6. 重复配平过程 2-3 次,确保结果一致

  7. 在不同负载情况下重新进行配平

配平注意事项

  • 重量分布:确保所有设备和载荷均匀分布,避免单侧偏重
  • 电池位置:电池通常是无人机的主要重量来源,其位置对重心影响显著

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电机位置和坐标系说明

  • PX4电机坐标系说明如下(只参考X、Y轴正负方向,不参考电机号位)
  • X轴正方向:指向无人机前方
  • Y轴正方向:指向无人机右侧

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  • 下图为Vtol S7的电机位置和坐标配置
  • 俯视图看Y3电机位置
  • 1号电机在左副翼,在飞控中心的(0.11,-0.25)位置,并且是顺时针旋转
  • 2号电机在右副翼,在飞控中心的(0.11,0.25)位置,并且是逆时针旋转
  • 3号电机在尾碳管,在飞控中心的(-0.34,0.0)位置,并且是逆时针旋转

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地面测试前的设备准备

  • 需准备以下设备:
  • 遥控器
  • 思翼通讯链路地面端
  • elrs接收机
  • 思翼通讯链路网线
  • 8800毫安动力电池
  • RTK基站
  • 笔记本电脑

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  • 将思翼通讯链路网线插入的LAN端口,另一端插入笔记本电脑的USB端口。同时,用type-c数据线分别将电脑与思翼地面站和RTK基站相连。

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  • 按照RTK基站配置的教程在QGC地面站中检查RTK基站是否正常工作

起飞前地面传感器校准

  • 传感器校准说明:
  • 校准罗盘:新场地建议校准,旧场地没有报错提示可不校准
  • 校准空速:飞行前校准
  • 其他传感器:没有报错提示,可不校准

校准罗盘

  • 连接飞控,打开QGC地面站,点击左上角图标,选择第二个设置

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  • 点击传感器设置,点击罗盘,点击OK,开始校准罗盘

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  • 红色方框变成黄色后,说明检测到当前姿态,即可逆时针转动无人机,

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  • 在逆时针转动无人机中,黄色方框变为绿色,说明该姿态校准完毕,将无人机放置到下一姿态,然后静止,等待识别,按照提示操作即可

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  • 校准完成后需拔电重启飞行器,才能正常使用

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校准空速

  • 进行空速的校准前,需要先用手挡住空速管,然后点击空速校准
  • 点击空速计,点击OK,开始校准

吹气注意事项 1、深吸一口气,吹气方向正对空速管的动压孔; 2、距离空速管的动压孔 3-5cm,均匀、缓慢、持续向前吹气; 3、如果失败可以多次尝试。 [cal] calibration started: airspeed 校准已启动:空速 [cal] Ensure sensor is not measuring wind 确保传感器未在测量风速

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  • [cal] Blow into front pitot without touching 出现语音提示,对空速管吹气
  • [cal] calibration done: airspeed 校准已完成:空速

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详细检查步骤:

  • 卸下螺旋桨(断电状态下操作)

  • 首先,在确保无人机断电的前提下,使用M8套筒或老虎钳卸下电机螺丝,依次拆除三个螺旋桨。

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  • 上电并检查倾转电机复位

  • 将无人机固定放置于测试架上,并接通电源。上电后,双倾转电机应自动复位至垂直位置。

  • 过程中倾转舵机若有电流声属正常现象(舵机存在微小受力时,即会发出此声音),所用倾转舵机为高扭矩1 0kg级别。
  • 检查电机转向(自稳模式)

  • 使用遥控器将飞行模式切换至“自稳模式(Stabilize)”,解开油门锁并后,按下解锁按钮。

  • 缓慢推动油门,电机轻声转动即可,主要检查各电机的转向是否正确:

  • 从俯视角看,左前电机应顺时针旋转;

  • 右前电机与尾部电机应逆时针旋转。

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  • 倾转电机摆动方向检测(旋翼模式)
  • 油门保持最低,在旋翼的自稳模式下,解锁无人机;
  • 向左推动偏航杆,右倾转电机向前微微倾转;

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  • 向右推动偏航杆,左倾转电机向前微微倾转;

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  • 固定翼模式切换检测
  • 油门保持最低,在旋翼的自稳模式下,解锁无人机,然后拨动飞行模式转换开关,切换至“固定翼模式”。此时,两个倾转电机将快速切换至水平。

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  • 舵面动作检测(固定翼模式)

  • 切换至固定翼模式后,将油门收至0位。维持“自稳模式”,操作遥控器检查各舵面动作:

    • 模拟飞机飞行姿态,向右倾斜时,自稳模式下舵面为左副翼向上右副翼向下,有让飞机姿态能够回中的趋势

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  • 模拟飞机飞行姿态,向左倾斜时,自稳模式下舵面为左副翼向下右副翼向上,有让飞机姿态能够回中的趋势

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  • 机头上翘,升降舵舵面应为向下。

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  • 机头向下,升降舵舵面应为向上。

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  • 向左打副翼杆,检查副翼舵面为左副翼向上、右副翼向下;

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  • 向右打副翼杆,检查副翼舵面为右副翼向上、左副翼向下;

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  • 向上打俯仰杆,检查升降舵舵面向下;
  • 向下打俯仰杆,检查升降舵舵面向上。

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  • 向左打偏航杆,检查方向舵舵面向左偏转;
  • 向右打偏航杆,检查方向舵舵面向右偏转。

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机载offboard检测(固定翼模式)

  • 在地面站电脑上,使用vscode ssh或者nomachine远程桌面连接至树莓派机载电脑
  • 开启一个终端,输入 roslaunch mavros swing.launch以启动mavros连接;

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  • 再开启一个新终端,输入 rosrun uav_controller actuator_test.py启动机载舵面测试节点,根据终端中输出的舵面偏转指令,查看各舵面偏转情况是否正确。

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  • 在未上桨叶的情况下,使用遥控器解锁无人机

  • 解锁后默认在四旋翼模式,在旋翼自稳模式下,油门在最低处位置,波动倾转模式切换的拨杆

  • 等待倾转舵机控制电机朝向正前方后,就进入了固定翼的自稳模式
  • 在固定翼的自稳模式下,切换飞行模式为 OFFBOARD 模式,即可开启机载offboard控制
  • 开启机载offboard控制后,飞控即可响应机载计算机发送的控制指令
  • 观察左副翼和终端提示方向运动趋势是否一致(因舵面积分原因,可能出现舵面未归中导致舵面摆动幅度较小的情况)
  • 观察右副翼和终端提示方向运动趋势是否一致
  • 观察升降舵和终端提示方向运动趋势是否一致

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  • 检测完成

  • 检查无误后,先手动拨动遥控器退出 OFFBOARD 模式,油门遥感依旧在最低位置,拨动飞行转换按钮,切回多旋翼模式,待倾转电机复位至垂直方向后,将拨杆拨至锁定按钮。

  • 然后断开机载运行程序