ＶＴＯＬ轉態設定說明

這三個參數是 ArduPilot (Plane 韌體) 中設定固定翼飛行性能和VTOL轉態行為的基石。
以下是這三個參數的詳細說明，以及它們如何協同運作來完成VTOL轉態的最終結論。

1. AIRSPEED_MIN (最小空速)

AIRSPEED_MIN 在最新版 ArduPlane 韌體中，已取代了舊的 ARSPD_FBW_MIN 參數。

• 詳細說明： 這是您為飛機設定的「絕對最低安全飛行空速」（單位：m/s）。飛控系統 (Autopilot) 會將此參數視為「失速紅線」，並盡一切努力防止空速低於此值。
• 主要用途：
  1. 失速保護 (Stall Prevention)： 這是它最主要的功能。在任何自動或半自動模式下（如 FBWA, AUTO, CRUISE），如果飛控偵測到空速即將低於 AIRSPEED_MIN，它會**立即優先執行「增加油門」與「降低機頭」（犧牲高度）**的動作，以換取空速，避免失速墜毀。
  2. VTOL 轉態觸發器 (Transition Trigger)： 這是您 VTOL 設定的核心。 當您命令飛機從 VTOL 模式（如 QHOVER）切換到固定翼模式（如 FBWA）時，飛機會開始加速。飛控會持續監控空速，直到空速穩定達到 AIRSPEED_MIN，飛控才會判定「轉態成功」，並開始執行 Q_TRANSITION_MS 的VTOL 馬達關閉程序。
  3. 飛行模式的速度下限： 在 FBWB 或 CRUISE 等自動油門模式下，當您將油門搖桿拉到最低時，飛機的目標空速就是 AIRSPEED_MIN，它不會飛得更慢。
• 如何設定：

• 必須設定。
• 這個值必須高於您飛機的失速速度 (Stall Speed)。
• 安全建議：設定為您實際失速速度的 1.2 到 1.3 倍。例如，如果您的飛機在 12 m/s 時失速，您應該將 AIRSPEED_MIN 設為 14 m/s 或 15 m/s。

---

2. AIRSPEED_MAX (最大空速)

AIRSPEED_MAX 在最新版韌體中，已取代了舊的 ARSPD_FBW_MAX 參數。

• 詳細說明： 這是您為飛機設定的「自動模式下允許的最高飛行空速」（單位：m/s）。這是一個保護參數，防止飛控在執行任務（如俯衝或高速巡航）時，將飛機飛得太快而導致結構損壞。
• 主要用途：
  1. 飛機結構保護 (Airframe Protection)： 防止飛機在 AUTO 任務（例如快速下降高度）或 RTL（返航）時超速，導致機翼解體或舵面失效。
  2. 飛行模式的速度上限： 在 FBWB 或 CRUISE 模式下，當您將油門搖桿推到最高時，飛機的目標空速就是 AIRSPEED_MAX。
  3. PID 與 TECS 控制範圍： AIRSPEED_MIN 和 AIRSPEED_MAX 共同定義了飛控 PID 控制器和 TECS（總能量控制系統）的「操作範圍」。飛控會在這個範圍內自動調整 PID 增益（低速時反應大，高速時反應小）。
• 如何設定：

• 必須設定。
• 應設為您的飛機結構或動力系統能安全承受的最高速度。
• 重要： 為了讓飛控有足夠的控制空間，AIRSPEED_MAX 必須顯著高於 AIRSPEED_MIN。官方建議至少高出 50%。
• 錯誤範例： MIN 設 15 m/s，MAX 設 18 m/s（範圍太窄，飛控會出問題）。
• 正確範例： MIN 設 15 m/s，MAX 設 25 m/s 或 30 m/s。

---

3. Q_TRANSITION_MS (QuadPlane 轉態毫秒數)

這是 VTOL 轉態專用的關鍵參數。

• 詳細說明： 這個參數定義了「動力交接的緩衝時間」（單位：毫秒 (ms)）。

它的意思是：當飛機空速達到 AIRSPEED_MIN（轉態成功）之後，VTOL 升力馬達（四個槳）需要花費多少毫秒，將推力『平滑地』降低到零。

• 重要觀念：
  • 它不是「總轉態時間」。
  • 它是一個在 AIRSPEED_MIN 達到之後才開始計時的「淡出 (Fade-out) 時間」。
• 為什麼需要它？（轉態平順的關鍵）
  • 如果沒有這個緩衝時間（例如設為 0），當空速一達到 AIRSPEED_MIN，四個槳的升力會「啪！」一下瞬間消失。
  • 這會導致飛機升力瞬間不足，造成嚴重掉高或機頭下沉 (Nose Dip)，這是 VTOL 轉態失敗最常見的原因。
  • Q_TRANSITION_MS 允許 VTOL 升力和固定翼升力有一個「重疊期」，讓固定翼的升力平滑地接管，確保轉態過程中的高度穩定。
• 如何設定：
  • 預設值： 5000 (即 5 秒)。
  • 調校建議：
    1. 先用 5000 (5秒) 開始測試。 這對大多數飛機來說都是安全且平順的。
    2. 如果轉態時，飛機還是會明顯「掉高」或「點頭」：表示 VTOL 馬達關太快了。您應該增加此值，例如改為 6000 或 7000 (6 或 7 秒)。
    3. 如果轉態很平順，但感覺「拖太久」（飛機已經飛很快了，四個槳還在轉，浪費電）：您可以減少此值，例如改為 4000 或 3000 (3 或 4 秒)。

---

結論：為 VTOL 轉態設定的總結

您可以將這三個參數的協同運作，想像成一個「接力賽」：

1. 起跑 (VTOL 階段)： 飛機使用四個槳起飛，然後開始向前加速。
2. 接棒區 (觸發點)： 飛機的目標是跑到 AIRSPEED_MIN 這個速度。這是「安全接棒」的最低速度。
3. 交棒過程 (轉態)：
   • 一旦飛機達到 AIRSPEED_MIN，裁判（飛控）揮旗，Q_TRANSITION_MS 計時開始。
   • 在這 Q_TRANSITION_MS 的 5 秒內（假設設為 5000），VTOL 馬達（第一棒選手）會陪著固定翼馬達（第二棒選手）一起跑，同時慢慢放慢速度（推力線性下降）。
4. 交棒完成：
   • 5 秒鐘一到，VTOL 馬達（第一棒）完全停止。
   • 飛機現在 100% 由固定翼（第二棒）接管，並在 AIRSPEED_MIN 和 AIRSPEED_MAX 這個安全速度範圍內繼續飛行。

簡易設定流程：

1. 第一步： 找出您飛機的失速速度 (Stall Speed)。
2. 第二步： 設定 AIRSPEED_MIN = 失速速度 x 1.3 (例如 12m/s x 1.3 = 15.6 m/s，可設 16 m/s)。
3. 第三步： 設定 AIRSPEED_MAX = AIRSPEED_MIN x 1.5 或更高 (例如 16m/s x 1.5 = 24 m/s)。
4. 第四步： 設定 Q_TRANSITION_MS = 5000 (5 秒)。
5. 第五步： 試飛並觀察轉態過程，如果掉高就增加 Q_TRANSITION_MS，如果太平順但太久就減少它。