ArduCopter 玩家必學:設定「兩段式降落」,實現高空快速下降、低空平穩觸地

您是否也覺得您的無人機在執行 RTL (自動返航) 或 LAND (降落) 模式時,降落過程要麼慢得令人不耐煩,要麼就是從頭到尾都用同一個速度下降,在接近地面時顯得有些危險?

ArduCopter (多旋翼) 韌體(例如 V4.6.2 或更高版本)提供了一套非常聰明的參數,可以讓您完美設定「兩段式降落」—— 在高空時快速下降以節省時間與電力,在接近地面時自動切換為慢速,確保安全平穩的觸地。

這篇文章將帶您一步步瞭解並設定這三個關鍵參數。


什麼是「兩段式降落」?

ArduCopter 的降落邏輯並不是單一速度到底。它允許您定義一個「高度切換點」,並為該高度之上和之下分別指定不同的下降速度。

  • 高空階段: 快速下降。
  • 低空階段: 慢速下降,確保安全。

要實現這個功能,我們需要認識以下三個黃金參數。


關鍵參數詳解

您可以在 MissionPlanner 的 Config/Tuning (設定/調校) > Full Parameter List (完整參數列表) 中找到它們:

1. LAND_ALT_LOW (低高度切換點)

  • 單位: cm (公分)
  • 說明: 這是兩段式降落的「速度切換高度」。當無人機下降到這個高度 以下 時,飛控會自動將下降速度從高空速度切換到低空速度。
  • 建議設定: 這取決於您的無人機大小和您對環境的信心。一個常見的設定是 1000 (即 10 公尺)。這表示無人機在離地 10 公尺以上時會快速下降,10 公尺以下則切換為慢速。

2. LAND_SPEED (最終降落速度)

  • 單位: cm/s (公分/秒)
  • 說明: 這是「低空階段」所使用的下降速度,也是無人機最終觸地時的速度。為了安全,這個值應該設得慢一點
  • 建議設定: 50 (即 0.5 m/s) 是一個非常安全且平穩的觸地速度。如果您對您的避震腳架有信心,可以設為 80或 100

3. LAND_SPEED_HIGH (高空下降速度)

  • 單位: cm/s (公分/秒)
  • 說明: 這是「高空階段」(即高度大於 LAND_ALT_LOW 時)所使用的下降速度。您可以把這個值設得快一點,以節省時間。
  • 建議設定: 200 (即 2.0 m/s) 或 300 (即 3.0 m/s) 都是合理的值。

進階探討:LAND_SPEED_HIGH 設為 0 的秘密

您可能會在參數列表中發現,LAND_SPEED_HIGH 的預設值是 0。這代表什麼意思?

當 LAND_SPEED_HIGH 設為 0 時,ArduCopter 並不會停止不動,而是會去「借用」另一個參數的值,那就是:

  • **WPNAV_SPEED_DN** (任務航行下降速度)

WPNAV_SPEED_DN 參數主要用於 AUTO (自動) 模式,它定義了無人機在執行任務、從一個高航點飛往一個低航點時的最大下降速度。

結論是:

  • 如果您希望「降落時的高空速度」和「執行任務時的下降速度」一致:
    • 保持 LAND_SPEED_HIGH = 0
    • 去設定 WPNAV_SPEED_DN (例如 300 cm/s)。
  • 如果您希望兩者分開控制(推薦):
    • 明確地為 LAND_SPEED_HIGH 設定一個非 0 的值 (例如 200 cm/s)。
    • WPNAV_SPEED_DN 則可以獨立設定 (例如 300 cm/s)。

範例情境:設定一組完美的降落參數

讓我們來設定一組兼顧效率與安全的參數:

  1. LAND_SPEED_HIGH = 250
    • (高空下降速度 2.5 m/s)
  2. LAND_ALT_LOW = 1000
    • (在 10 公尺高空進行切換)
  3. LAND_SPEED = 50
    • (最終觸地速度 0.5 m/s)

飛行行為將會是:

  1. 您在 50 公尺高空觸發 RTL 或 LAND 模式。
  2. 無人機開始以 2.5 m/s (250 cm/s) 的速度快速下降。
  3. 當無人機下降到 10 公尺高 (LAND_ALT_LOW) 時,飛控會自動介入。
  4. 下降速度立刻被平緩地減速至 0.5 m/s (50 cm/s)。
  5. 無人機以這個緩慢、安全的速度,平穩地完成最後 10 公尺的降落並觸地。

總結

透過調整 LAND_SPEED_HIGHLAND_ALT_LOW 和 LAND_SPEED 這三個參數,您可以完全掌握無人機的自動降落行為,使其在效率和安全之間達到完美平衡。

⚠️ 安全警告: 在修改任何參數後,請務必謹慎測試。建議您先在一個安全、開闊的場地,並保持一定高度手動測試 LAND 模式,確認無人機的行為符合您的預期後,再完全信賴它執行自動返航 (RTL)。

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