完整飞行演示

本教程展示 SwiftWing S7 VTOL 从飞行前检查、定位准备、程序启动，到依次执行绕圆、三维斜圆和多项式轨迹任务，最后返航降落的完整流程。

安全要求： 飞手必须始终保持对飞行器的观察和接管能力。每次切换至 Offboard 模式前，都必须确认控制程序已经读取到当前飞行模式，并在终端中显示 POSCTL。

1. 飞行前检查

起飞前依次完成以下检查：

1. 确认飞行电池电量充足；
2. 检查旋翼、倾转机构和固定翼舵面是否工作正常；
3. 检查电机转向是否正确：左前电机顺时针，右前电机和尾电机逆时针；
4. 确认螺旋桨方向与对应电机转向匹配，并将螺母可靠固定；
5. 使用纤维胶带固定飞机舱盖，防止飞行过程中意外脱落。

完成电池、舵面、电机、螺旋桨及舱盖检查。

2. 检查定位状态

2.1 必要时重新融合定位

如果无人机上电位置不是实际起飞点，需要在飞控终端中重新启动 EKF2：

ekf2 stop
ekf2 start

执行命令后等待约 5 秒，使定位重新完成融合。

重新启动 EKF2，使定位原点与当前起飞位置一致。

2.2 确认定位数据更新

通过定位消息检查数据是否持续刷新，也可以返回主页查看状态栏。

确认定位数据正在正常更新。

2.3 检查定位精度

查看卫星定位图标中的 Accuracy 指标。定位精度在 2 米以内时，说明当前定位状态满足飞行准备要求。

确认 Accuracy 在 2 米以内。

3. 启动基础程序

3.1 启动 MAVROS

在机载电脑终端中运行：

roslaunch mavros swing.launch

启动 MAVROS，建立机载电脑与飞控之间的通信。

3.2 多旋翼模式起飞

完成机载程序准备后，在多旋翼模式下解锁并起飞。

在多旋翼模式下完成起飞。

4. 执行绕圆轨迹

4.1 启动绕圆控制程序

在新的终端中运行：

roslaunch single_demo plane_circle_track.launch

启动圆轨迹跟踪控制节点。

控制程序显示当前飞行模式后，说明节点已经完成启动。

控制程序能够读取当前飞行模式。

4.2 确认 POSCTL

终端显示 POSCTL 后，才表示机载电脑与飞控已经建立通信连接。若终端没有显示 POSCTL，严禁切换至 Offboard 模式。

切换至 Offboard 模式前必须确认终端显示 POSCTL。

4.3 切换至 Offboard 模式

飞手控制无人机到达合适的高度和航向后，再切换至 Offboard 模式。本次演示在约 50 米高度、接近圆轨迹逆时针切线方向时切入 Offboard 模式。

进入 Offboard 模式后，无人机开始响应机载控制指令。飞手无需继续输入轨迹控制指令，但必须持续观察无人机飞行状态、控制指令和实际轨迹。

无人机进入 Offboard 模式并开始执行绕圆轨迹。

4.4 退出并终止控制程序

需要结束当前任务或切换其他控制程序时，必须按照以下顺序操作：

1. 飞手先退出 Offboard 模式，切换至定点模式并手动接管；
2. 确认飞行器已经恢复手动控制；
3. 再终止当前控制程序；
4. 终端显示 done 后，确认控制程序已经结束。

禁止操作： 不要在飞行器仍处于 Offboard 模式时直接终止控制程序。

先退出 Offboard 模式并手动接管。

终端显示 done，绕圆控制程序已终止。

5. 执行三维斜圆轨迹

5.1 启动三维斜圆控制程序

在新的终端中运行：

roslaunch single_demo plane_inclinecircle_track.launch

本次演示轨迹位于 ENU 坐标系中，主要参数如下：

参数	设置
高度范围	40–60 米
圆心	$x=0$，$y=100$
半径	100 米
飞行方向	从右下向左上、逆时针飞行

飞手应将无人机调整至斜圆轨迹的切线位置和方向，优先选择从高处向低处飞行的切线方向切换至 Offboard 模式。

启动三维斜圆轨迹控制程序。

5.2 确认状态并开始任务

每次进入 Offboard 模式前，都必须重新确认终端显示 POSCTL。

三维斜圆控制程序已读取当前飞行模式。

进入 Offboard 模式后，无人机沿斜圆轨迹飞行，高度随轨迹周期性变化。

无人机在绕圆过程中周期性改变高度。

5.3 退出并终止控制程序

飞手先退出 Offboard 模式并手动接管，然后再终止控制程序。

退出 Offboard 模式后再终止三维斜圆控制程序。

终端显示 done 后，说明三维斜圆控制程序已经终止。

三维斜圆控制程序已终止。

6. 执行多项式八字轨迹

6.1 启动多项式轨迹控制程序

在新的终端中运行：

roslaunch single_demo plane_poly_track.launch

本次演示的八字轨迹高度为 50 米，轨迹中心位于 ENU 坐标系的 $x=0$、$y=100$，轨迹在 $x$、$y$ 方向的最大范围为 200 米。

启动多项式八字轨迹控制程序。

6.2 确认 POSCTL

终端显示 POSCTL 后，才可以继续准备切换至 Offboard 模式。

多项式轨迹控制程序已读取当前飞行模式。

6.3 调整位置和航向

飞手将无人机调整至从右后方向左前方逆时针飞行的方向，并使飞行器逐步接近轨迹中心区域。

切换前调整无人机的位置和航向。

6.4 开始任务

确认飞行器位置、航向和姿态满足要求后，切换至 Offboard 模式，无人机开始按照控制程序执行八字轨迹。

无人机进入 Offboard 模式并执行八字轨迹。

7. 结束飞行并降落

完成程序控制飞行后：

1. 飞手退出 Offboard 模式并手动接管；
2. 在固定翼模式下降低飞行高度和速度；
3. 将机头调整至逆风方向；
4. 切换回多旋翼模式并完成降落；
5. 飞行器上锁后，依次关闭程序和无人机电源。

完成程序控制飞行，手动接管并安全降落。