如何用OMNIBUS F4飞控玩ardupilot固件

Time:July 31, 2022 Categories:FPV

一直在飞5寸穿越机,也较浅层面地体验了固定翼,在一套5块钱的7寸桨的驱动下(滑稽),终于决定组个所谓的“长航时”7寸机。最初目的非常简单,就是能自动回家,用来测试我的接收机的性能。

omnibus F4不是专门的Ardupilot硬件,但代码是原汁原味的。相信很多人都已经体验过了。记录一下折腾的过程,算是方便自己和他人~ 由于只是粗略接触,细节会缓慢补充。大多设置和解释都以官方文档为参考。如果你不想看我的山寨文,可以直接参考官方文档或CUAV的中文文档:https://doc.cuav.net/tutorial/copter/

做了简单的研究,加上之前的一点印象,了解如下,可能有错误和偏见(本文涉及内容全部基于多旋翼Copter系列,因为Ardupilot是多才多艺的控制系统还可用来控制其它载具如固定翼、车、船等):
Ardupilot和PX4项目的选择和区别:前者似乎有着更好的飞行性能,操作系统为高效的实时系统(RTOS)--ChibiOS,算法从简易惯性导航inav到目前最新的扩展卡尔曼滤波3代的过度,有着非常成熟的飞行性能,每一版稳定版的发布都经历了飞行性能验证。PX4,前者的孪生兄弟,基于BSD创作协议,企业完全可以利用其代码开发自己的产品且不需要向公众开源。故其主要面向开发者和学习者。据说,其代码会在短短几天内更新发布版本,在Ardupilot用户看来,可能没有时间经历过足够多的飞行验证。简单说就是,你要是用来飞的就选Ardupilot,你要是用来学习和创作,就选PX4。

地面站的选择,选全功能的MissionPlanner(以下简称MP),而Apm Planner更像是一个轻量化的多平台版本。

然后来到Ardupilot的copter固件版本选择,最新版是4.2.2,固件下载网址:firmware.ardupilot.org 而由于我用的飞控是飞蝶F4,STM32 F405系列由于只有1M的ROM(最低要求),功能受限,建议的固件是4.1的最后一个版本,我个人测试4.2版本似乎去掉了对光流的支持。所以就让我们暂时留在4.1.5,Copter4.1的最后一个版本,据说固定翼是4.1.6 而如果你还没有或打算买新的飞控,则可以选择更高规格的飞控。或者你不想要太多额外功能,也可以用最新版本固件(待核实)。注意,你的飞控最好在固件下载列表里。

在飞碟F4上刷固件很顺利,因为它的目标明确-OMNIBUS F4相同固件(如果你的飞控不在这个固件下载列表里就只能自己编译了),设置和参考都按它(Omnibus F4)来就行。需要特别设置的也就是电流电压计的参数,串口的搭配参数(是否保留I2C端口或改为普通UART端口)。我见过论坛上的教程是用STM32的专用程序来刷,官方也有相应介绍。但是太麻烦了,懒人还是用最方便可靠的办法。首先下载xx_BL格式的固件(固件排序并没有严格按字母顺序,按ctrl+F查找下),(apj是MP地面站可以识别的格式,第一次刷AP固件需要带有BOOTLOADER的inav地面站可惜识别的hex格式)打开inav地面站的固件更新(BF地面站不行,大概修改了验证逻辑~)和刷BF本地固件一样,加载arducopter_with_bl.hex 开刷就好了。最后断开连接重插一次,这次就可以用MP地面站连接了。
第一件事儿你想做的应该是熟悉下MP的界面,它的菜单栏有六个项目,DATA,PLAN,SETUP,CONFIG,SIMULATION,HELP。我们要做设置的地方全部在SETUP和CONFIG这两项。接下来建议首先打开BLHELI PASSTHROUGH,这样才能连接电调的调参软件。点CONFIG菜单,再点开完整参数树FullParameterTree,飞控的所有参数应该都在这里了。最右侧菜单有刷新和保存参数等按钮,在搜索栏输入“ SERVO_BLH_AUTO” ,在出现的窗口把数值改成1,然后右侧写入参数。如果让它立刻生效需要重新连接一下飞控。这里的参数最好养成定时备份的习惯。

现在配置一下各个外设的端口及其参数,让它们先被识别,比如遥控接收机、GPS和罗盘,如果你有其它传感器也一并设置完成,就可以进行进一步的设置了。官方文档有针对OMNIBUSF4的端口说明https://ardupilot.org/copter/docs/common-omnibusf4pro.html,我使用SBUS接收机,先焊接到PPM-(原版标注的rcin)针脚上,飞碟f4无需短接跳线实际上我也没看见有,原版上需要短接ppm端。原先的sbus端和板子上uart6是直接连通的,在固件的原始参数里UART6(AP对应Serial3)已经被配置为反相器关闭,所以你可以用它连接GPS信号,然后打开Serial3的配置使能,这时没有意外GPS就被识别了;GPS带的罗盘连接板子上的Uart3(I2C默认使能),罗盘也工作了。如果你是CRSF接收机可以连接到uart1,对应的AP固件配置也刚好是Serial1,配置使能参数,就应该工作了。按文档BRD_ALT_CONFIG还可以进行其它特殊端口配置,开启额外的uart4等等.

外设全部工作后,点击SETUP就可以进行传感器的校准,包括陀螺6面校准和简易找平校准。再依次向下走电调校准(我没有使用ESC_CALIBRATION参数),接收机通道校准。

电压电流计参数:BATT_VOLT_PIN 12

BATT_CURR_PIN 11

BATT_VOLT_MULT 11.0

BATT_AMP_PERVLT 38.0

设置飞行模式,如果常规遥控器的两位三位拨杆不够用,还可以用参数树进行其它通道的飞行模式增加。在对应的RC通道数内设置使能。

然后是Faisafe验证,按官方文档关控,油门值没有变化。但DATA页面的OSD已经显示触发了接收机失控保护。设置油门失控检测PWM值比你的遥控器油门值少10左右。

参数树里配置飞行器为X型四轴模式(Frame项目,class和type参数1)。一旦设置好上面的参数,Initial Parameter Setup就会出现,这是一个向导。接电池进行电机序号和方向校准,如果有反转可以连接BLHELI地面站进行更改。顺便检查发现电压电流检测正常。这时就可以走向导,进行第一次试飞前的最后自动参数配置。

现在可以修改OSD的显示内容。

参考DATA屏幕最后验证各个开关的功能,没有问题的话,开始第一次试飞吧。

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