如何用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，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。（更新：最新版固件目前也没有发现什么问题，而且加入了msp_display）
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，然后修改Serial3的协议为5(比如GPS，protocol 改成5)，这时没有意外GPS就被识别了；GPS带的罗盘连接板子上的Uart3（默认配置为I2C），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，配置协议protocol 23，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选择机架类型，四旋翼，X4。然后进行传感器的校准，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通道数内设置功能。
然后是Failsafe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。
确定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的显示内容和位置。
可以在起飞检查里去掉不需要的约束，比如不用等gps锁定解锁，方法是反向的，也就是需要去掉all，只开启几个你需要的硬件和参数检查。
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。
如果是穿越机，pid一般过高，需要拉到低一半的位置。接下来的进阶调试就需要一点耐心了。改天再写。